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第三单元 物质构成的奥秘 2025-2026学年人教版九年级化学同步教学课件 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. 了解科学家探索物质组成与结构的关键历程(如道尔顿、门捷列夫等的贡献),建立“科学研究是逐步深入”的认知 。 2. 能结合元素周期表,说出元素的概念、元素周期表的结构与规律,并通过模型制作深化理解。。 3.学会从元素视角分析物质的组成,能区分“元素”与“原子”的概念差异。 4.提升模型制作、信息梳理能力,体会跨学科(化学+历史+工程)的实践价值。 1. 重点 (1).元素的概念;元素周期表的结构(周期、主族)。 (2).科学家探索物质组成的核心历程. 2. 难点 (1).“元素”与“原子”的概念辨析。 (2).利用元素周期表规律推断元素性质。 1、纸片可以撕的很小很小 2、一张纸可以由很多个细小的微粒构成 3、不仅是纸,其他物质都是由微小粒子构成 感知游戏 走过花圃会闻到花香;湿的衣服经过晾晒会变干;蔗糖放到水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味。 让我们再观察下面的实验现象。 任务一 探究构成物质的微观粒子 1. 实验探究 向盛有水的小烧杯中加入少量品红,静置,观察现象。 现象:品红在水中逐渐扩散,整杯水慢慢都变成红色。 结论:说明物质是由微小的粒子构成的,品红由品红分子构成,品红分子在水中不断运动,扩散到水分子之间,使整杯水变红。 (一)物质是微观粒子构成的 2.生活实例 闻到远处的花香 炒菜时能闻到香味 上述生活和实验中的现象,在很久以前就引起了一些学者的探究兴趣。为了解释这类现象,他们提出物质由看不见的微小粒子构成的设想。 扫描隧道显微镜 某种有机物分子 银原子 科学技术的进步,证明了物质是由分子、原子等微观粒子构成的。现在我们通过先进的科学仪器不仅能够观察到一些分子和原子(如图)。 3.现代科技的验证 液态的水 加热 气态的水 1. 用分子的观点解释物理变化 由分子构成的物质在发生物理变化时,分子本身没有发生变化,只是分子间的间隔发生改变。 (二) 用分子的观点解释物理变化和化学变化 水蒸发示意图 状态变 固体 液体 气体 在发生物理变化时的微观示意图 形状变 2. 用分子的观点解释化学变化 过氧化氢分解制氧气的示意图 由分子构成的物质在发生化学变化时,一种物质的分子会变成其他物质的分子。 该变化中分子的种类 (“改变”或“不变”) 该物质的化学性质 (“改变”或“不变”) 改变 改变 分析氢气和氯气的反应中,分子变化情况? (三). 分子和原子的概念 1. 分子的概念 (1)分子是保持其化学性质的最小粒子。 (2)理解:水分子保持水的化学性质,无论是液态水、气态水还是固态水,化学性质都相同,因为都是由水分子构成; 保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子。 2. 原子的概念 (1)原子是化学变化中的最小粒子。 (2)理解:在化学变化中,分子可以分成原子,原子重新组合成新分子。 (3)由原子直接构成的物质类别: ①金属: 如金、银、铜; ②非金属固体: 如碳、硅; ③稀有气体: 如氦、氖。 3. 分子是由原子构成的 1个氧分子是由( )个( )原子构成。 1个氢分子是由( )个( )原子构成。 1个水分子是由( )个( )原子和( )个( )原子构成。 2 氧 2 氢 2 氢 1 氧 物质 构成 分子 原子 构成 5.分子、原子、物质的关系 构成 4、原子的基本性质 (1)原子的质量和体积都很小 (2)原子在不断的运动 (3)原子间有间隔 (4)同种原子,化学性质相同,不同种原子,化学性质不同 (四)、化学变化的实质 O O H O O H H O O H H O O H 分为氢原子和氧原子 重新结合 O O O O O O H H O O O O O O O O H2O2 H2O O2 过氧化氢分解制氧气的示意图 加热 O Hg O Hg 氧化汞分子 O O Hg Hg 汞原子 氧原子 汞原子 Hg Hg O O + 氧分子 化学变化的实质:在化学变化中,分子可以分成原子,原子又可以结合成新的分子 氧化汞 加热 汞 + 氧气 HgO Hg O2 在化学变化中,分子的种类可以发生改变,原子的种类不会发生变化。原子是化学变化中的最小粒子. 一. 元素的概念 1.元素的定义:相同的质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。 氧原子 氢原子 物质 O2 H2O CO2 相同原子 O O O 核电荷数(即质子数) 8 8 8 物质 H2 H2O H2O2 相同原子 H H H 核电荷数(即质子数) 1 1 1 任务二 探究物质的宏观组成 即时理解 碳酸钙(CaCO3)是由钙、碳、氧这三种元素组成的。氧气(O2)、二氧化碳(CO2)的组成和性质不同,但它们都含有氧元素。 物质 氧气 二氧化碳 构成物质的微粒 氧分子 二氧化碳分子 含有的相同原子 氧原子 氧原子 相同原子的质子数 都是8 都是8 (1)化学上将质子数为8的所有氧原子统称为氧元素。元素是_________(即核电荷数)相同的一类原子的总称。 (2)元素的种类由____________________决定,不同种元素的本质区别是____________________________。 质子数 质子数(或核电荷数) 质子数(或核电荷数)不同 交流与讨论:它们属于哪种元素? 2.核电荷数(或质子数)决定元素的种类 它们的质子数都是1,属于氢元素。 它们的质子数都是6,属于碳元素。 原 子种 类 质子数 8 8 8 中子数 8 9 10 核外电子数 8 8 8 氧16 氧17 氧18 3.元素的种类与中子和电子数无关,由质子数决定 氧16,氧17,氧18是氧元素的不同原子。 两者都含有钠元素 +11 Na 2 1 8 失去1个电子 +11 2 8 Na+ 元素:具有相同 (既 )一类原子的总称. 核电荷数 质子数 一类原子是指质子数相同而中子数不同的原子 元素的种类是由 决定, 原子的种类是由原子的 决定。 质子数 质子数和中子数共同 即时理解 元素:一类原子的总称.一种元素往往包括多种原子 二.元素的特点 1. 元素是同一类原子的总称,属于宏观概念,所以元素只讲种类,不讲个数。 如:水由氢、氧两种元素组 成,不能讲氢、氧两个元素 如:高锰酸钾由钾、锰氧三种 元素组成,不能讲钾、锰氧三 个元素 (1)元素的种类由____________________决定。(不同种元素的本质区别是_______________________。) 质子数(或核电荷数) 质子数(或核电荷数)不同 (2)只用于描述物质宏观组成 蛋壳 贝壳 石灰石 大理石 CaCO3 组成 由钙、碳、氧三种元素组成 元素 组成 纯净物 组成 混合物 水由什么组成?而水分子由什么构成? 一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成 水由氢元素和氧元素组成; 物质由元素来组成; 分子由原子来构成 组 成 构 成 即:物质 元素 组成 分子 原子 构成 2. 元素属于宏观概念,所以只讲组成,不讲构成。 得失 电子 氧气(O2)、氢气(H2)、氨(NH3)等 分子 铁(Fe )、汞(Hg)、金刚石(C)等 原子 构成 构成 构成 分裂 元素 组成 离子 构成 硫酸铜(CuSO4)、氯化钠(NaCl)等 具体有相同核电荷数的一类原子 只讲种类,不讲个数 微观 既讲种类,又讲个数 宏观 3.物质、 元素、分子、原子间的关系 4. 理解元素符号的表示意义 (1). 物质是由元素组成的,元素符号的表示意义,有宏观和微观两个层面。 宏观意义:表示一种元素 微观意义:表示该元素的一个原子 H 表示氢元素 表示一个氢原子 宏观意义:氢元素 微观意义:一个氢原子 (2).部分元素符号有三种意义: ②一个铁原子 ①铁元素 Fe C ③铁这种物质 ①碳元素 ②一个碳原子 ③碳这种物质 Ne ①表示氖元素 ②表示一个氖原子 ③表示稀有气体氖 具有三种意义的元素符号有:Cu、Fe、Hg等金属元素、稀有气体元素以及C、P、S、Si等固态非金属元素。 O : 2H: Na: 2Mg: nS: 氧元素或一个氧原子 既有宏观意义又有微观意义 2个氢原子 只有微观意义 钠元素或一个钠原子 既有宏观意义又有微观意义 2个镁原子 只有微观意义 n个硫原子 只有微观意义 (3) 如果元素前出现了具体的数字,则只具有微观意义,而没有宏观意义。 (一)科学模型概述 1.定义:为科学研究目的,用物质或思维形式对原型客体本质关系的再现,分为物质形式(如实验直接观察对象)和理论形式(用于理论分析、推导和计算)。 2.特点:不必与原型外表等一致,但本质属性需相似,基于对客体初步认识和资料积累建立,是研究原型新起点 。 3. 作用:能忽略次要因素,突出主要因素以便观察、实验和理论分析,对无法重现或不宜直接实验的情况至关重要,模型得出的知识可经实践检验,还能发挥理论对实践的指导作用。 任务三 认识模型在探索物质组成与结构中的作用 0 4.类型:包括概念模型(描述不易表达的概念)、预测模型(计算未知变量)、统计模型(代表产生数据机制的假说和前提)、推理模型(比较不同假说和实验方法产生的数据 )。 5.建模过程:确定目标和功能,制定操作定义和量化,选择假设前提,用图像、数学公式或程序代码表示概念,分析方法有计算稳定状态、求极值、描述变量关系、计算机模拟找趋势等. 6.评估标准:好模型应简洁、无特定目标修改、与现有证据吻合、能精确预测、提供新见解并引导未来研究,但评判标准主观且无固定衡量标准 . (二)化学、物理和生物学等课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。 ①.化学 ②.物理 ③.生物 0 任务三 科学家探索物质组成与结构历程 1.留基伯:公元前五世纪的古希腊哲学家,原子论创始人,认为事物总数无限且相互转化,全体包含虚空和充实,原子落入虚空结合形成世界,体积增大运动产生星体,原子与虚空结 合分离造成世界形成和消亡。 (一)古代原子论思想 2.德谟克利特:留基伯学生,把原子论创建成完备体系,认为宇宙由原子和真空构成,原子最小、不可分割、不可见,永恒存在于虚空,不同元素原子不同,以机械嵌合方式构成万物,物体属性差别归结于原子数量不同。 0 (二)近代化学时期 1.波义耳:1661年,研究空气时用不断分割思路,提出只有不能用化学方法再分解的简单物质才是元素,将此元素视为物质组成基本单位。 2.拉瓦锡:1774年利用汞在空气中加热生成汞灰,再分解汞灰得到原来空气的方法,打破空气是组成物质基本单位的错误见解,提供“合”与“分”研究物质组成的思维方法。 3. 道尔顿:1808年提出原子学说,认为物质最小组成单位是原子,原子不能创造、毁灭和分割,同种元素原子形状、质量、性质相同,不同元素原子不同,原子以简单比例结合成化合物,解释了一些化学现象,但不能解释同位素及原子和分子区别,未阐释原子具体组成结构 。 4. 阿伏加德罗与安培:1814年各自提出分子假说,1860年分子学说被广泛认可。 0 (三)原子结构探索阶段 1.汤姆逊:1897年发现原子中存在电子,质量不及氢原子质量千分之一(后确定为1/1836),提出葡萄干布丁原子模型,认为电子平均分布在整个原子上,如同散布在正电荷海洋中,负电荷与正电荷相互抵消 。 2.长冈半太郎:1903年提出土星模型,认为正负电不能相互渗透,电子均匀分布在环上,环中心是带正电的大质量球。 3.卢瑟福:1911年通过α粒子散射实验,提出行星模型(有核模型),认为原子质量几乎全部集中在直径很小的原子核,电子在核外绕核作轨道运动,通过该实验论证了原子有核模型,被誉为原子核物理学之父,1913年,盖革和马斯登在其指导下证实散射公式正确性,支持了原子有核模型 。 0 (四)量子力学时期 1.玻尔:1913年将量子概念用于卢瑟福原子模型,把原子结构与光谱联系,提出氢原子模型,其“三部曲”论文标志玻尔模型正式提出,阐述了辐射发射吸收、氢原子光谱规律、其他原子结构与周期表、分子结构等内容 。 2.末菲和德拜:1916年各自独立修正氢原子模型,形成“玻尔 - 索末菲理论”,将玻尔氢原子模型圆形轨道推广到椭圆形轨道,量子化条件从1个扩展到3个。 3.薛定谔:1926年提出薛定谔方程式,其解用三维坐标图形表示就是电子云,电子云是对电子在核外空间分布的统计描绘,电子有波粒二象性,无确定轨道,用几率密度表示出现位置,薛定谔方程是量子力学基本方程,描绘了氢原子离散能量谱 。 0 (五)微观粒子深入探索 1. 卢瑟福和查德威克:1919 - 1932年,卢瑟福发现质子,查德威克发现中子。 2.盖尔曼:1961年提出夸克设想,1964年提出质子、中子、介子、超子等由三种基础粒子(夸克)组成的夸克模型 。 (六)微观探测技术进步 电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等技术发明应用,提高了人类对微观世界观测分辨率和能力,如电子显微镜用电子束代替可见光获更高分辨率图像,扫描隧道显微镜通过探测针尖与样品表面隧道电流实现原子级分辨率表面成像 。 任务四 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 1. 了解科学家发现水的组成的历程 2、制作模型展示科学家探究水的组成与结构的过程。 试着用纸板、橡皮泥等材料,根据阿伏加德罗的“分子论”制作水分子模型、氢气燃烧过程物质变化模型。 准备材料:两种颜色的橡皮泥或黏土、牙签 把橡皮泥做成小圆球形状 用牙签把做好的小圆球连接起. 经典例题 例1.2025年亮相的攻击-11无人机机身采用先进复合材料,其制备过程中需将多种原料均匀混合。这一现象能说明( ) A. 分子在不断运动 B. 分子的质量很小 C. 分子间有间隙 D. 分子是保持物质化学性质的最小粒子 【解析】原料能均匀混合,是因为构成原料的分子在不断运动,彼此进入对方的间隙中,核心体现分子不停运动的性质,故选A。 A 例2.以下事例能证明分子间的间隔能改变的是( ) A. B. C. D. 【解析】空气被挤压体积变小了,说明在压力的作用下分子之间的间隔会改变;蔗糖溶解在水中、湿衣服能晾干,炒菜时能闻到香味主要说明微粒是在不断运动的;故选项A与题意相符,BCD与题意不符。故选A。 A 例3.空警-3000预警机的雷达系统使用了纳米级磁性颗粒材料,单个纳米颗粒的直径约为1-100纳米。这说明( ) A. 分子在不断运动 B. 分子的体积很小 C. 分子间有间隙 D. 分子可以再分 【解析】纳米级颗粒的体积极小,而分子是构成这些颗粒的微观粒子,其体积比纳米颗粒更小,直接体现分子的体积很小这一性质,故选B。 B 例4.下列微观粒子示意图中,能表示纯净物的是( ) A. B. C. D. A 【解析】A、图中只含有1种分子,是一种物质,是纯净物,故正确。B、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。C、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。D、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。故选:A。 例5.下列各斟中“ ”和 “○”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是( ) A B C D 【解析】有多种分子。A中含有一种分子,是纯净物;B中含有三种分子,是混合物;C中含有一种分子,是纯净物;D中含有一种分子,是纯净物。 B 例6.人类对原子结构的认识为现代 量子理论的建立奠定了基础,如图 几位科学家对原子的观点,按出现 的先后顺序排列正确的是( ) A、③④①② B.③①②④ C.③①④② D.③②①④ 【解析】首先道尔顿创立了原子学说,认为原子是一个实心球体: 汤姆森在1897年发现电子,否定了道尔顿的"实心球模型",提出了葡萄干蛋糕模型:1911年卢瑟福提出行星模型:原子的大部分体积是空的,电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转:后来,玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。故先后顺序为③①②④。故选B。 B 例7.人类对原子结构的认识是逐渐深入的。下列说法错误的是( ) A.英国科学家道尔顿提出一切物质都由原子构成,原子很小、不可再分 B,汤姆森发现了质子,纠正了“道尔顿原子论”中原子不可再分的观点 C,卢瑟福通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成的 D.三位科学家都运用了推理和模型来表达他们的理论成果 B 【解析】A、1803年,近代化学之父,英国科学家道尔顿提出一切物质都由原子构成,原子很小、不可再分,故A说法正确: B、1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点,故B说法错误: C、1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论,故C说法正确;D、原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了推理和模型来表达他们的理论成果,故D说法正确;故选:B。 。 例8.元素观是化学的重要观念之一。下列有关元素的说法错误的是( ) A.物质都是由元素组成的 B.同种元素的原子核内中子数相同 C.在化学变化中元素的种类不发生改变 D.元素周期表中原子序数等于该元素原子核内的质子数 【解析】物质是由元素组成的;同种元素质子数相同但中子数不一定相同;在化学变化前后,由于原子的种类不变,故所属元素也不发生改变;原子序数等于原子核内的质子数。 B 例9.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”描述的石灰石煅烧过程,石灰石的主要成分是碳酸钙。下列关于碳酸钙组成的描述正确的是( ) A. 碳酸钙由碳元素、氧元素和钙元素构成 B. 碳酸钙由碳原子、氧原子和钙原子组成 C. 碳酸钙由碳元素、氧元素和钙元素组成 D. 一个碳酸钙分子由碳元素、氧元素和钙元素组成 【解析】描述物质宏观组成用“元素”,且搭配“组成”;描述微观构成用“原子”“分子”等,搭配“构成”。碳酸钙是宏观物质,应表述为“由碳元素、氧元素和钙元素组成”,C正确。A中“构成”搭配错误,B混淆了宏观组成与微观构成,D中分子由原子构成,不能由元素组成。 C 例10.9.3阅兵中展示的武器装备制造需多种金属材料,铁是其中常用的金属。下列关于铁元素和铁原子的说法,正确的是( ) A. 铁元素是微观概念,铁原子是宏观概念 B. 铁元素既讲种类,又讲个数 C. 铁原子既讲种类,又讲个数 D. 铁元素和铁原子没有任何联系 【解析】原子是微观概念,既讲种类,又讲个数;元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数。铁原子属于微观概念,既讲种类又讲个数,C正确。A中概念分类错误,B中元素不讲个数,D中元素是一类原子的总称,原子是元素的具体存在形式,二者有密切联系。 C 例11.元素符号“H”除表示氢元素外,还能表示( ) A. 氢气 B. 一个氢原子 C. 一个氢分子 D. 一个氢离子 【解析】元素符号既能表示一种元素,还可以表示这种元素的一个原子,故H表示氢元素还表示一个氢原子。故选B。 B 例12.2025年我国稀土提炼技术升级,可高效分离钕元素。对于“2Nd”的意义,下列说法正确的是( ) A. 表示2个钕元素 B. 表示2个钕原子 C. 表示2个钕分子 D. 表示钕单质的质量为2 【解析】元素是宏观概念,只讲种类、不讲个数,“2Nd”中数字“2”不能表示2个钕元素,A错误;元素符号前加数字,仅表示该元素的原子个数,“2Nd”即表示2个钕原子,B正确;钕是金属,由原子直接构成,不存在钕分子,C错误;元素符号前的数字与物质质量无关,D错误。 B 例13.请根据图示关系回答下列问题: (1)物质是由_____组成的; (2)构成物质的微粒有分子、离子和_____; (3)分子是由_____构成的; (4)原子得到电子转化为_____(填“阳离子”或“阴离子”)。 【答案】 (1). 元素 (2). 原子 (3). 原子 (4). 阴离子 【解析】(1)物质是由元素组成的。(2)构成物质的微粒有分子、原子和离子。(3)分子是由原子构成的。(4)原子得到电子会变成阴离子,失去电子会变成阳离子。 【点睛】“组成”是从宏观上来说的,比如物质是由元素组成的;“构成”是从微观上来说的,比如物质是由原子、分子或离子构成的。 例14.人类对原子的内部结构认识永无止境,通过科学家不断建立与修正原子结构模型,实验中思考探索完成。(1)α粒子是某些放射性物质衰变时放射出来的氦原子核,由两个中子和两个质子构成,则α粒子带2个单位 (填“正”或“负”)电荷。(2)1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,于是提出核式结构模型。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 (选序号)。 (3)金(元素符号为Au)是由金原子构成的,3个金原子的符号表示为 。1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填“原子的质量是均匀分布的”或“原子内部绝大部分空间是空的”)。 (4)卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这里的“很小的结构”是指原子中的结构为 。 (5)通过了解原子结构模型的建立过程,你能得出哪些认识?(至少一点) 。 【答案】(1)正;(2)D;(3)3Au;原子内部绝大部分空间是空的;(4)原子核;(5)科学模型在科学研究中起着重要作用; 【解析】(1)中子不带电,每个质子带一个单位的正电 荷,α粒子是放射物质衰变时放射出来的, 原子核,由两个中子和两个质子构成,所以a粒子带2个单位正电荷;故填:正;(2)卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验,提出核式结构模型的主要内容是在原子内部存在着一个带正电,体积很小、质量很大的核,核的外面存在着很大的空间,所以绝大多数a粒子能穿过金箔,少数a粒子运动方向发生了偏转,极少数的a粒子原路返回,即能正确反映他的实验结果的示意图是 D;故填: D; (3)原子用元素符号来表示,表示多个原子就需要在元素符号前面添加适当的数字,所以3个金原子表示为3Au;1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数a粒子穿过后方向不变,说明原子内部绝大部分空间是空的;故填:3Au;原子内部绝大部分空间是空的; (4)原子的质量主要集中在原子核上,卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这里的“很小的结构”是指原子中的结构就是原子核;故填:原子核; (5)通过了解原子结构模型的建立过程,认识到科学模型在科学研究中起着重要作用或人类借助建立模型,认识原子结构逐渐接近本质等;故填:科学模型在科学研究中起着重要作用; 随堂练习 1.“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”诗中体现了分子的性质是( )①分子可分②分子很小 ③温度越高,分子运动越快 ④气体分子间间隔较大 ⑤分子总在运动 A.①② B.②⑤ C.③④ D.③⑤ B 【解析】“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”,诗人在远处就能闻到淡淡的梅花香味,是因为梅花花香中含有的分子是在不断的运动的,向四周扩散,使诗人闻到梅花花香。同时看不见分子,说明分子很小。故②⑤解释正确。故选:B。 2.从分子的角度解释“热胀冷缩”现象,下列说法正确的是( ) A.分子遇热体积变大,遇冷体积变小 B.分子遇热间隔变大,遇冷间隔变小 C.分子遇热不断运动,遇冷静止不动 D.分子遇热数目增多,遇冷数目减少 【解析】物质的热胀冷缩,是因为物质分子间的间隔随着温度的改变而改变,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。分子的体积、分子的数目不变,分子遇热运动加快,遇冷运动减慢。A.分子的体积、分子的数目不变,分子遇热运动加快,遇冷运动减慢,故A错误;B.物质的热胀冷缩,是因为物质分子间的间隔随着温度的改变而改变,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,故B正确;C.物质的热胀冷缩,是因为物质分子间的间隔随着温度的改变而改变,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,故C错误.分子的体积、分子的数目不变,分子遇热运动加快,遇冷运动减慢,故D错误; B 3.下列微观粒子示意图中,能表示纯净物的是( ) A. B. C. D. A 【解析】A、图中只含有1种分子,是一种物质,是纯净物,故正确。B、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。C、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。D、图中含有2种不同的分子,是两种物质,是混合物,故错误。故选:A。 4.利用如图检查装置的气密性,手握试管一段时间后,导管口有气泡产生的主要原因是( ) A.分子间隔变大了 B.分子体积变大了 C.分子运动加快了 D.分子个数变多了 【解析】由分子的性质可知,手握试管一段时间后,导管口有气泡产生,是因为温度升高,分子间的间隔变大了,故选项正确.故选:A. A 5.科学家用单个分子制成了“纳米车”(如图所示),它能 在人工操纵下运输药物分子到病源处并释放,将癌细胞 杀死。下列有关“纳米车”的说法正确的是( ) A.“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动 B.“纳来车”分子不是由原子构成的 C.“纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的 D.“纳米车”的研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动 【解析】A、“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下能按照人规定的线路运动,并不是说必须在外力作用下才能运动,故A错误;B、分子和原子的联系是分子都是由原子构成的,故B错误;C、分子的质量和体积都很小,用肉眼是看不到的,故C错误;D、“纳米车”的研制成功说明分子在外力作用下能按照人规定的线路运动,说明了人可以控制分子运动,故D正确。故选:D。 D 6.2025年某科技公司利用稀土元素制造的芯片性能提升显著。关于芯片中含有的某稀土元素,下列说法正确的是( ) A. 该元素的化学性质由中子数决定 B. 该元素是质子数相同的粒子的总称 C. 该元素只存在于芯片这一种物质中 D. 该元素是宏观概念,用于描述芯片的组成 【解析】元素是宏观概念,用于描述物质的宏观组成,如可描述芯片由某稀土元素等组成,D正确。元素的化学性质由最外层电子数决定,A错误;元素是质子数相同的一类原子的总称,不是所有粒子,B错误;一种元素可存在于多种物质中,C错误。 D 7.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”中的“烟”实际是水雾,水雾由水分子构成。下列关于水分子和氢元素的关系,说法正确的是( ) A. 氢元素是水分子的总称 B. 水分子是氢元素的具体存在形式之一 C. 氢元素和水分子都既讲种类又讲个数 D. 水分子由氢元素和氧元素构成 【解析】元素是一类原子的总称,原子是元素的具体存在形式,水分子中含有氢原子,因此水分子是氢元素的具体存在形式之一,B正确。A中关系颠倒,C中氢元素不讲个数,D中水分子由原子构成,物质由元素组成。 B 9.原子、分子、离子、元素等概念的学习有助于我们认识物质构成的奥秘。下列叙述错误的是( ) A. 原子是化学变化中的最小粒子,一切变化中,原子都不能再分 B. 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子 C. 带电的原子或原子团叫做离子,离子也是构成物质的微粒 D. 元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称 【解析】A.原子是化学变化中的最小粒子,在物理变化中,原子能再分,能分成质子、中子、电子,故错误;B.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,正确;C.带电的原子或原子团叫做离子,离子也是构成物质的微粒,正确;D.元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,正确。故选A。 A 10.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a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 D 【解析】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a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. 11.人类对原子结构的认识是逐渐深入的。下列说法错误的是( ) A.英国科学家道尔顿提出一切物质都由原子构成,原子很小、不可再分 B,汤姆森发现了质子,纠正了“道尔顿原子论”中原子不可再分的观点 C,卢瑟福通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成的 D.三位科学家都运用了推理和模型来表达他们的理论成果 B 【解析】A、1803年,近代化学之父,英国科学家道尔顿提出一切物质都由原子构成,原子很小、不可再分,故A说法正确: B、1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点,故B说法错误: C、1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论,故C说法正确;D、原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了推理和模型来表达他们的理论成果,故D说法正确;故选:B。 。 12.前沿科技中常用硒(Se)制造光敏材料,下列关于硒元素分类及符号意义的说法正确的是( ) A. 金属元素,可表示一个硒分子 B. 非金属元素,可表示硒单质 C. 稀有气体元素,可表示硒原子 D. 金属元素,可表示硒元素 【解析】硒的名称带“石”字旁,属于非金属元素;部分非金属元素符号(如C、S、Se)可表示单质,也可表示元素和原子,故选B。 B 13.科学家为研究金属有机框架(MOF)材料的吸附机理,构建了其微观结构模型。该模型不能体现的是( ) A. 构成MOF材料的原子种类 B. 原子在材料中的连接方式 C. 材料中各元素的质量比 D. 原子的空间排列顺序 【解析】本题考查模型在探究物质结构中的作用。微观结构模型可直观展示原子种类、连接方式和空间排列顺序(A、B、D均可体现)。而元素的质量比是通过化学式进行计算得出的定量关系,无法通过微观结构模型直接体现,故C符合题意。 C 14.良渚遗址的“数智应用”通过监测土壤水分保护遗址 。下列关于水的说法,从宏观和微观角度分析均正确的是( ) A. 宏观:水是液体;微观:水分子在不断运动 B. 宏观:水由氢、氧元素组成;微观:水分子由氢、氧原子构成 C. 宏观:水通电分解生成氢气和氧气;微观:水分子体积变大 D. 宏观:水的密度为1g/cm³;微观:水分子之间无间隔 【解析】本题考查以水为例的宏观组成与微观构成的统一关系。A中“宏观:水是液体”描述的是物理状态,并非组成;C中微观上水分子分解为原子,而非体积变大;D中微观上水分子之间有间隔。B中宏观描述物质组成,微观描述分子构成,均正确,符合题意。 B 15.在“何以文明”数字展中,通过模型展示了水分子的结构。下列关于水分子模型的解读,错误的是( ) A. 模型可体现水分子的空间构型 B. 模型可说明水分子由氢、氧原子构成 C. 模型可直接反映水分子的质量 D. 模型可展示水分子中原子的连接方式 【解析】本题考查模型在探究物质结构中的作用。水分子模型作为微观结构模型,可体现空间构型、原子构成和连接方式(A、B、D均可解读)。但分子的质量是极小的定量数据,无法通过模型直接反映,需要通过计算获得,故C解读错误,符合题意。 C 16.在相同条件下,物质的相对分子质量越小,运动速度越快。化学课外活动中,老师为大家演示了如图1所示的趣味实验一“魔棒生烟”,该实验原理的微观示意图如图2所示。 (1)根据实验现象,可以得出微粒的基本性质之一是_______。 (2)小丽同学根据实验原理,又设计了如图所示的实验装置。用该装置与用玻璃棒做实验(如图所示装置)相比,明显的优点是_______。 (3)如图实验产生的白烟离浓盐酸较近原因是_______。 【答案】(1)分子处于不断运动之中 (2)不污染环境 (3)氨分子运动比氯化氢分子快(或“氨分子相对分子质量较小,运动速度更快”) 【解析】(1)浓盐酸和浓氨水没有接触,却发生了反应,故可以得出微粒的基本性质之一是:分子处于不断运动之中; (2)该装置的优点是整个反应在密闭装置中进行,不污染环境; (3)实验产生的白烟离浓盐酸较近说明氨分子运动比氯化氢分子快,反应在更接近浓盐酸的一侧反应。 17.某同学设计了如图实验装置探究“分子的性质”,请回答下列问题: 【查阅资料】 氨水易分解产生有刺激性气味的氨气。 【进行试验】 图Ⅰ是课本中某个探究实验,几分钟后该实验中可以看到的现象是甲烧杯_______,乙烧杯_____;其中烧杯乙的作用是_______;通过该实验可以得出或推导出一些结论:____________(答一条即可)。 【实验改进】 老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示),并进行了以下操作:①取一长条形滤纸,等距离滴加无色酚酞试液;②将滴加了无色酚酞试液的长条形滤纸放入一洁净的试管中,并在试管口塞一团棉花③向脱脂棉上滴加几滴浓氨水 【分析讨论】(1)按照改进后的实验,几分钟后观察到的现象是________。 (2)实验过程中若发现滤纸条没有变红而棉花变红,其可能原因是_________。 【拓展延伸】同学们经过讨论后认为,图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能明分子的性质,但不能证明影响分子性质的因素,于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。在U形管的两个管口分别放入卷成筒状的棉纱布,并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL的酚酞溶液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上,使其润湿,从另一管口插入吸取了2mL浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套装置,将其中一套装置的下端放入热水中,并同时向两支U形管中注入浓氨水 (1)按照图Ⅲ的装置进行操作,几分钟后看到的现象是______,该现象说明了_______。 (2)图Ⅲ的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法,具有哪些优点:①_____、②________。 【答案】【进行试验】溶液变红;溶液未变化;对比;分子在不停地运动【分析讨论】(1)滤纸条由右向左依次变红(2)实验过程中将酚酞滴到棉花上,氨水滴到滤纸上【拓展延伸】(1)棉纱布D比棉纱布B先变红;温度越高,分子运动速率越快(2)防止氨气污染空气;能验证温度对分子运动的影响 【解析】【进行试验]由于浓氨水的挥发,氨分子进入甲溶液而变红。大烧杯隔绝了乙溶液,所以乙溶液未变红;烧杯乙的作用是对照,因此通过实验得出的结论是:分子在不停地运动或氨水显碱性;故填:溶液变红色;溶液不变色;对比,分子在不断运动(或氨水显碱性等); [分析讨论](1)由于浓氨水的挥发,氨分子由近向远运动,所以滤纸条由C向A依次变红;故填滤纸上的酚酞由右向左依次变红: (2)实验过程中发现滤纸条没有变红而棉花变红,由于浓氨水的挥发性,因此实验过程中是将酚酞滴到棉花上,氨水滴到滤纸上;故填:将酚酞滴到棉花上,氨水滴到滤纸上。 18.【设置情景】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,英国物理学家汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。 【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在 着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢? 【进行实验】1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名 的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图:①放射源——放射性物质放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7 000倍; ②金箔——作为靶子,厚度1 μm,重叠了3 000层左右的原子; ③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光;④显微镜——通过显微镜观察闪光,且通过360°转动可观察不同角度α粒子的到达情况。 【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。 【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。 【解释与结论】(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”)发生大角度散射。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上”中的“很小的结构”指的是 。 (2)1 μm金箔包含了3 000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 。 A.原子的质量是均匀分布的B.原子内部绝大部分空间是空的 (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,你认为原子结构为以下的 。 【答案】(1)不会 原子核(2)B (3)C 【解析】(1)极少数a粒子散射的原因是受到了一个体积小但质量相对而言较大的粒子的斥力,这说明原子质量、正电荷在原子内并不是均匀分布的;(2)绝大多数a粒子穿过后方向不变,这是由于它们穿过了原子内部的空间,这也说明原子内部绝大部分空间是空的;(3)由a粒子散射实验可推断,原子是由具有原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,与C模型最相符。故答案为:(1)不会;(2)原子内部绝大部分空间是空的;(3) C。 化学就象你头顶上的果实, 只要肯稍作努力,成功的 甜蜜就属于你! 祝你成功! 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