内容正文:
2025-2026学年人教版九年级化学第三单元物质构成的奥秘
《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》精品讲义
(
一.复习
目标
1.能准确区分分子、原子、离子等构成物质的基本粒子,明确物质的宏观组成与微观构成的关系。
2.理解元素的概念,掌握元素符号的书写规则与意义,能结合水的实例梳理物质组成与结构的认识思路。
3.学会制作物质微观结构模型,体会模型在探索物质组成与结构中的直观化作用。
4.了解科学家探索物质组成与结构的关键历程,感受科学探究的严谨性与创新性。
)
(
二
.重点难点
1.重点:
(1)构成物质的粒子(分子、原子、离子)的区分与判断;
(2)元素的概念、元素符号的书写与意义;3
(3)以水为例梳理物质组成与结构的逻辑关系。
2.难点:
(1)宏观组成(元素)与微观构成(粒子)的辩证统一关系;
(2)模型制作与运用,理解模型对抽象结构的表征作用。
)
三.课前预习
1.构成物质的基本粒子有______、和,例如水由______构成,铁由______构成,氯化钠由______构成。
【答案】:分子;原子;离子;水分子;铁原子;钠离子和氯离子
2.元素是具有相同______(即核内质子数)的一类原子的总称,同种元素的原子______相同,不同种元素的原子______不同。
【答案】:核电荷数;质子数;质子数
3.元素符号的书写规则:第一个字母______,第二个字母______,例如氢元素符号为______,镁元素符号为______。
【答案】:大写;小写;H;Mg
4.科学家探索物质结构的历程中,______提出了近代原子学说,______发现了元素周期律并编制出元素周期表。
【答案】:道尔顿;门捷列夫
四.实践任务
任务一 探究构成物质的微观粒子
(一)物质是微观粒子构成的
【感知游戏】
a、纸片可以撕的很小很小
b、一张纸可以由很多个细小的微粒构成
c、不仅是纸,其他物质都是由微小粒子构成
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。
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。
2.生活实例
闻到远处的花香 炒菜时能闻到香味 嗅到汽油味
3.现代科技的验证
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)。
扫描隧道显微镜 某种有机物分子 银原子
【小结】物质是由微小的粒子如:分子、原子等构成的。
(二) 用分子的观点解释物理变化和化学变化
1.用分子的观点解释物理变化
观察水蒸发示意图
液态的水 气态的水
水在蒸发时,它只是由液态变成了气态,而水分子没有变成其他分子,它的化学性质也没有改变。当品红溶于水时,品红分子和水分子都没有变成其他分子,它们的化学性质也各自保持不变。
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、运动速率等发生改变。例如水的三态变化,水由液态变为气态,水分子本身不变,只是分子间的间隔变大。
2.用分子的观点解释化学变化
观察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,分子本身发生了改变,分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。例如过氧化氢分解制氧气,过氧化氢分子在二氧化锰催化作用下分裂成氢原子和氧原子,氧原子两两结合形成氧分子 ,两个氢原子和一个氧原子结合形成一个水分子。
(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.分子是由原子构成的
1个氧分子是由( 2 )个( 氧 )原子构成。
1个氢分子是由( 2 )个( 氢 )原子构成。
1个水分子是由( 2 )个( 氢 )原子和( 1 )个( 氧 )原子构成。
(四)化学变化的实质
观察过氧化氢分解制氧气的示意图
在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子。例如,用过氧化氢制取氧气时,过氧化氢分子可以分解为氢原子和氧原子,而氢原子和氧原子在这个化学变化中不能再分,它们重新组合形成水分子和氧分子。
又如,加热红色的氧化汞粉末
在化学变化中,氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞。
1.化学变化的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子(或新物质)。
2.在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化,因此,原子是化学变化中的最小粒子。
3.理解:分析氢气和氯气的反应中,分子变化情况?
氢气(H2)在氯气(Cl2)中燃烧时,氢分子和氯分子都发生了变化,生成了氯化氢分子(HCl),氢气和氯气的性质不再保持。可见,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子。
任务二 探究物质的宏观组成
(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。
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
构成物质的微粒
含有的相同原子
相同原子的质子数
氧气
氧分子
氧原子
都是8
二氧化碳
二氧化碳分子
(1)化学上将质子数为8的所有氧原子统称为氧元素。元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
(2)元素的种类由质子数决定,不同种元素的本质区别是质子数不同。
2.元素的种类是质子数(即核电荷数决定的,与中子和核外电子数无关
(1)元素的种类与中子数无关。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氧16
8
8
8
氧17
8
9
8
氧18
8
10
8
氧16,氧17,氧18是氧元素的不同原子。
(2)元素的种类与核外电子数无关。
钠原子和钠离子是钠元素的两种不同粒子形态,钠原子通过失去电子形成钠离子,二者质子数相同,都属于钠元素。
(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。高锰酸钾由钾、锰氧三种元素组成,不能讲钾、锰氧三个元素。
2. 元素属于宏观概念,只用于描述物质宏观组成,所以只讲组成,不讲构成。
水由什么组成?而水分子由什么构成?
水由氢元素和氧元素组成;水由水分子构成的,一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。
物质由元素来组成;分子由原子来构成。
物质→元素→组成 分子→原子→构成
(三)元素与原子的区别和联系
元 素
原 子
概念
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称
在化学变化中的最小微粒
区分
宏观概念,只讲种类,不讲个数
微观概念既表示种类,又表示个数
使用
应用于描述物质的宏观组成
应用于描述物质的微观结构
联系
元素是一类原子的总称;原子和元素是个体和总体的关系。化学变化中元素的种类不变,原子的种类和个数也不变。
(四)解读元素符号的“双重身份”
1.元素符号的表示意义,有宏观和微观两个层面。
(1).宏观意义:表示一种元素。
(
宏观意义
)(2).微观意义:表示该元素的一个原子。
(
表示氢元素。
)例如:
(
H
)
(
微观意义
)
(
表示一个氢原子。
)
2.部分元素符号有三种意义:
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。
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。
任务三 认识模型在探索物质组成与结构中的作用
(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。
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.化学中模型举例
2.物理中模型举例
3.生物中模型举例
任务四 科学家探索物质组成与结构历程
(一)古代原子论思想
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。
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。
(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。
(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 。
(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 。
(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 。
任务五 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
(1)道尔顿建立原子学说,认为物质的是由原子构成的,并且原子在化学变化中不可分,氢气和氧气结合生成水的过程如下:
(2)盖-吕萨克提出气体、混合定律,通过实验发现2体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水蒸气,推测:
(3)阿伏伽德罗提出分子学说,认为物质的是由分子构成的,分子由原子构成,提出“相同条件下,相同体积气体含有相同数目分子“,推测:
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.
五.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
【答案】:A
【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。
例2.水结成冰,下列说法中正确的是( )
A. 分子大小改变 B. 分子间的间隔改变
C. 分子的种类改变 D. 分子的数目改变
【答案】:B
【解析】:水结成冰,只是物质的状态发生改变,分子大小、种类、数目都不变,只是分子间的间隔改变。
例3.生活中的下列现象,用分子的相关知识解释,不正确的是( )
A. 湿衣服晾在太阳底下干得快,说明分子运动速率与温度有关
B. 水沸腾时,掀起壶盖,说明分子大小随温度升高而增大
C. 经过食堂附近,闻到饭菜香味,说明分子在不断运动
D. 50mL水和50mL酒精混合后,总体积小于100mL,说明分子间有间隔
【答案】:B
【解析】:A选项温度越高分子运动速率越快,所以湿衣服在太阳下干得快;B选项水沸腾掀起壶盖是因为分子间隔随温度升高而增大,不是分子大小改变;C选项闻到饭菜香是因为分子在不断运动;D选项两种液体混合总体积小于二者体积之和,说明分子间有间隔,所以选B。
例4.传统工艺酿酒,粮食发酵变成酒,从分子角度分析,正确的是( )
A. 粮食中的分子间隔改变,属于物理变化
B. 粮食中的分子本身不变,属于物理变化
C. 粮食中的分子分裂成原子,原子重新组合成酒精分子等,属于化学变化
D. 是粮食分子运动到空气中,属于物理变化
【答案】:C
【解析】:酿酒是化学变化粮食发酵过程中,粮食中的糖类等分子分裂成原子,原子重新组合成酒精分子,分子种类改变。A、B是物理变化不符合;D不是分子简单运动错误 。
例5.端午节包粽子时,糯米由生变熟,从分子角度分析,下列说法正确的是( )
A. 糯米中的分子种类发生了改变,属于物理变化
B. 糯米中的分子间隔发生了改变,分子种类不变,属于物理变化
C. 糯米中的分子分裂成原子,原子重新组合,属于化学变化
D. 糯米中的分子大小发生了改变,属于化学变化
【答案】:C
【解析】:糯米由生变熟,有新物质生成,是化学变化。化学变化中分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,分子种类改变;物理变化中分子种类不变,分子间隔、大小等可能改变。A选项说分子种类改变却说是物理变化,错误;B选项糯米由生变熟是化学变化,不是物理变化,错误;D选项分子大小一般不变,且是化学变化,错误 。
例6.2025年,我国新型舰载无人机攻击-11试飞成功,其机身采用先进复合材料。该材料在成型过程中仅发生形状改变,未产生新物质。此过程属于物理变化,微观本质是( )
A. 分子种类发生改变 B. 分子间隔发生改变
C. 分子停止运动 D. 原子重新组合
【答案】:B
【解析】:物理变化的实质是分子本身不变,仅分子间隔、排列方式等发生改变。材料成型未产生新物质,属于物理变化,故分子间隔改变,B正确;A、D是化学变化的微观特征,C说法错误,分子永不停息地运动。
例7.2025年亮相的空警-3000预警机,其雷达罩使用透波复合材料(一种聚合物)。保持该聚合物化学性质的最小粒子是( )
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 电子
【答案】:B
【解析】:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。聚合物属于由分子构成的物质,因此保持其化学性质的最小粒子是分子,B正确。
例8.小明用医用酒精(75%的乙醇水溶液)消毒,发现酒精很快挥发。酒精挥发是物理变化,而酒精燃烧是化学变化,两者的微观区别是( )
A. 前者分子不运动,后者分子运动 B. 前者分子不变,后者分子改变
C. 前者原子不变,后者原子改变 D. 前者分子间隔不变,后者改变
【答案】:B
【解析】:物理变化中分子本身不变,化学变化中分子种类改变。酒精挥发是物理变化,分子不变;酒精燃烧是化学变化,分子改变,B正确;A错误,分子始终运动;C错误,化学变化中原子种类不变;D错误,前者分子间隔会改变。
例9.2025年美国某企业利用新技术从磁铁废料中回收稀土元素,钕是其中重要的稀土元素之一。下列关于钕元素的说法正确的是( )
A. 核内质子数不同的钕原子属于不同种钕元素
B. 钕元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称
C. 可以说“磁铁废料中含有一个钕元素”
D. 钕元素的种类由原子的中子数决定
【答案】:B
【解析】:元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,钕元素也不例外,故B正确。同种元素的原子质子数一定相同,A错误;元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数,不能说“一个钕元素”,C错误;元素的种类由质子数决定,与中子数无关,D错误。
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
【答案】:C
【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。
例11.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。
例12.中秋佳节,制作传统月饼时,面团发酵、馅料熬煮等过程蕴含丰富化学知识。结合分子相关知识,回答下列问题:
(1)面团发酵时,酵母作用使面团膨胀,从分子角度看,此过程有新分子生成,属于____变化,因为分子本身____(填“改变”或“不变” )。
(2)熬煮馅料时,冰糖溶解在水中,水由无色变甜,这一过程分子本身不变,属于____变化,体现分子____(填“在不断运动”或“体积很小” )的性质。
(3)烤制月饼时,面饼颜色变深、香气四溢,能闻到香气是因为____( )
A. 分子可以再分 B. 分子之间有间隔 C. 分子在不断运动 D. 分子体积很小
(4)从分子角度分析,化学变化与物理变化的根本区别是( )
A. 是否有物质状态改变 B. 分子是否发生改变
C. 是否有颜色变化 D. 分子间隔是否变化
(5)月饼变质后,味道改变,从分子角度看,是因为在变质过程中,原有分子____,生成了新分子。
【答案】(1)化学;改变;(2)物理;在不断运动;(3)C;(4)B;(5)破裂(分裂)
【解析】:(1)化学变化的本质是分子破裂、原子重新组合,有新分子生成,所以是化学变化,分子本身改变。(2)溶解过程无新分子生成,是物理变化;水变甜是蔗糖分子运动到水分子间隔中,体现分子不断运动。(3)闻到香气是香气分子不断运动,扩散到空气中被人闻到,体现分子不断运动,选C。(4)物理变化分子本身不变,化学变化分子本身改变,这是根本区别,选B。(5)化学变化中分子先分裂为原子,原子再重新组合成新分子,所以原有分子破裂。
六.课堂检测
(一)选择题
1.用分子的观点解释下列现象,不合理的是( )
A. 食物变质——分子本身发生了变化 B. 汽油挥发——分子大小发生了变化
C. 热胀冷缩——分子间间隔改变 D. 花香四溢——分子做扩散运动
【答案】:B
【解析】:食物变质发生了化学变化,分子本身发生了变化;汽油挥发是分子间的间隔发生变化,分子大小不变;热胀冷缩是分子间间隔随温度改变而改变;花香四溢是因为花香分子在不断做扩散运动 。
2.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
【答案】:B
【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。
3.下列事实的微观解释不正确的是( )
A. 酒香不怕巷子深——分子在不断运动
B. 1滴水中大约有1.67×10²¹个水分子——分子的质量和体积都很小
C. 水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
D. 6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中——分子体积变小
【答案】:D
【解析】:A选项说明分子在不断运动;B选项体现分子质量和体积小;C选项不同分子化学性质不同;D选项氧气能被压缩是因为分子间有间隔,受压时间隔变小,分子体积不变,所以选D。
4.秋天晒衣服,衣服上的水逐渐消失,关于这个过程的分子变化,说法正确的是( )
A. 水分子分裂成氢原子和氧原子,属于化学变化
B. 水分子本身不变,分子间隔变大,属于物理变化
C. 水分子本身改变,分子间隔变小,属于化学变化
D. 水分子的大小改变,属于物理变化
【答案】:B
【解析】:衣服上的水消失是水的蒸发,属于物理变化。物理变化中分子本身不变,是分子间隔变大,水分子变成水蒸气扩散到空气中。A选项有分子分裂是化学变化,不符合;C选项分子本身改变是化学变化,错误;D选项分子大小不变,错误 。
5.用酒精消毒时,能闻到酒精气味,且一段时间后酒精减少,从分子角度分析,下列正确的是( )
A. 酒精减少是因为分子分裂成原子,属于化学变化
B. 闻到气味是因为分子在不断运动,酒精减少是分子间隔变小,都属于物理变化
C. 闻到气味是分子运动,酒精减少是分子不断运动扩散,分子本身不变,属于物理变化
D. 酒精减少是分子本身改变,属于化学变化
【答案】:C
【解析】:闻到酒精气味是分子不断运动;酒精减少是酒精分子不断运动扩散到空气中,这个过程分子本身不变,没有新物质生成,属于物理变化。A选项分子分裂是化学变化,不符合;B选项酒精减少是分子运动扩散,不是间隔变小,错误;D选项分子本身不变,不是化学变化,错误 。
6.春节燃放烟花(烟花药剂燃烧等 ),从分子角度分析燃烧过程,正确的是( )
A. 烟花药剂中的分子间隔改变,属于物理变化
B. 烟花药剂中的分子本身不变,属于物理变化
C. 烟花药剂中的分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,属于化学变化
D. 是烟花药剂分子运动到空气中,属于物理变化
【答案】:C
【解析】:烟花燃烧是化学变化,药剂中的分子分裂成原子,原子重新组合成新分子(如生成二氧化碳等分子 ),分子种类改变。A、B选项是物理变化,不符合;D选项不是分子简单运动,错误 。
7.2025年,我国新型战略无人预警机试飞,其机身材料含碳纤维(由碳原子直接构成)。关于碳纤维和上述聚合物(由分子构成)的说法,正确的是( )
A. 两者的构成粒子相同 B. 两者在化学变化中均可再分
C. 碳纤维的化学性质由碳原子保持 D. 聚合物的化学性质由原子保持
【答案】:C
【解析】:碳纤维由原子直接构成,其化学性质由原子保持;聚合物由分子构成,化学性质由分子保持,C正确,A、D错误;原子是化学变化中的最小粒子,碳纤维中的碳原子在化学变化中不可再分,B错误。
8.9.3阅兵展示的高超声速导弹,其燃料燃烧时发生剧烈的化学变化。从微观角度看,该过程中没有发生改变的是( )
A. 分子的种类 B. 原子的种类和数目
C. 分子的数目 D. 物质的种类
【答案】:B
【解析】:化学变化的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子。在此过程中,原子的种类、数目和质量均不变,而分子种类和物质种类一定改变,分子数目可能改变,B正确。
9.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
【答案】B
【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。
10.9.3阅兵中使用的特种钢材含有铁、碳等元素。下列关于“钢材中含有铁元素”和“钢材中含有铁原子”的说法,正确的是( )
A. 两者都描述物质的宏观组成 B. 两者都描述物质的微观构成
C. 前者描述宏观组成,后者描述微观构成 D. 前者描述微观构成,后者描述宏观组成
【答案】:C
【解析】:“元素”用于描述物质的宏观组成,“原子”用于描述物质的微观构成。“钢材中含有铁元素”是宏观描述,“钢材中含有铁原子”是微观描述,C正确,A、B、D错误。
(二)非选择题
11.用下列序号进行填空:①分子之间有间隔;②分子体积很小;③温度越高,分子运动越快;④同种分子化学性质相同;⑤分子间隔变小;⑥化学变化中分子可分而原子不可分;⑦分子质量很小;⑧不同种分子化学性质不同;⑨分子在不断运动;⑩分子间隔变大。
(1)过氧化氢分解:______; (2)液氧和氧气都具有助燃性:______;
(3)酒香不怕巷子深:______; (4)夏天晾晒衣服要比冬天干的更快______;
(5)CO有毒,CO2无毒:______; (6)1滴水中大约有1.67×1021个水分子___;
(7)水结成冰后体积变大:______; (8)二氧化碳气体制成干冰体积变小______;
(9)1个氢气分子质量为3.34×10-27kg___; (10)5L水与5L酒精混合后总体积小于10L__。
【答案】(1)⑥(2)④(3)⑨(4)③(5)⑧(6)②(7)⑩(8)⑤(9)⑦(10)①
【解析】(1) 氧化汞受热分解说明分子在化学变化中能够再分,而原子不能再分,故填:⑥;
(2)液氧和氧气都是由氧分子构成的,二者都具有助燃性,说明同种分子化学性质相同;故填:④;3)酒香不怕巷子深说明分子是在不断运动的;故填: ⑨;(4)夏天比冬天衣服干得快,是因为夏季气温高,温度越高,分子运动速率越快;故填:③;(5)一氧化碳有毒而二氧化碳没有毒,是因为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,它们是由不同种分子构成的,不同种物质的分子性质不同;故填:⑧;(6)一滴水里含有1.67x1021个水分子,说明分子的体积很小;故填:②;(7)水结成冰后体积变大是因为分子间隔变大造成的;故填:⑩;
(8)二氧化碳气体制成干冰体积变小是因为分子间隔变小造成的;故填:⑤;(9)1个氢气分子质量为3.34x10-27kg说明分子质量很小;故填:⑦;(10)5L水与5L酒精混合后总体积小10L说明分子间存在着间隔;故填:①。
12.活字印刷术曾使用铅合金制作活字,铅原子的构成影响其性质。请依据原子构成知识作答:
(1)原子由居于中心的原子核和核外电子构成,原子核内质子带____电,核外电子带____电(选填“正”“负” )。
(2)铅原子质子数为82,根据原子构成规律,其核外电子数为____ ,因为“核电荷数 = 质子数 = ” 。
(3)若某铅原子的原子核内有125个中子,该铅原子的核电荷数是 ,原子中质子数与中子数____(选填“一定”“不一定” )相等。
(4)关于铅原子,下列说法错误的是____( )
A. 铅原子的质量主要由原子核决定
B. 铅原子的质子数是区分它与其他原子的依据
C. 铅原子核外电子绕核运动
D. 铅原子的原子核由质子、中子和电子构成
(5)将铅制成活字过程中,原子构成中不变的是____( )
A. 核外电子数 B. 质子数 C. 核外电子的能量 D. 中子数
(6)对比铅原子和氧原子(质子数8 ),二者____数不同,所以是不同元素的原子。
【答案】:(1)正;负(2)82;核外电子数(3)82;不一定(4)D(5)BD(6)质子
【解析】:(1)质子带正电,核外电子带负电,是原子构成粒子的基本带电特性 。(2)原子中核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,质子数82,故核外电子数82 。(3)核电荷数等于质子数为82;原子中质子数和中子数无必然相等关系,所以填“不一定” 。(4)A选项,原子核集中质子和中子,质量大,原子质量主要由原子核决定,A正确;B选项,质子数决定元素种类,是区分不同原子的依据,B正确;C选项,核外电子绕核运动,C正确;D选项,原子核由质子和中子构成,电子在核外,D错误,故选D 。(5)铅制成活字是物理变化,质子数、中子数不变;核外电子数可能因得失(实际这里是物理形态改变,电子数不变,但能量、排列等会变 ),电子能量改变,所以不变的是质子数和中子数,选BD 。(6)质子数决定元素种类,铅原子和氧原子质子数不同是不同元素原子 。
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.构成物质的三种基本粒子是_____、_____、_____,其中______是化学变化中的最小粒子。
【答案】分子;原子;离子;原子
2.元素是______相同的一类原子的总称,元素的种类由______决定。
【答案】核电荷数(质子数);质子数
3.元素符号的意义:①表示______;②表示______。对于金属、固态非金属(除碘外)的元素符号,还能表示______。
【答案】一种元素;一个原子;该物质
4.科学家探索物质结构的历程中,______发现电子,提出“葡萄干布丁”模型;______通过α粒子散射实验,提出原子核式结构模型。
【答案】汤姆生;卢瑟福
(二)强化训练
一.选择题
1.下图是某同学对教材中有关氨分子运动实验进行的改进,实验中用胶头滴管吸取少许浓氨水,将其滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口。已知氨气的密度比空气小,则下列有关说法错误的是( )
A.实验时会出现bc段纱布条比ab段先变红的现象
B.该实验过程说明分子是不断运动的
C.相对于教材中的实验,此种改进更加节约药品
D.相对于教材中的实验,此种改进更加环保一些
【答案】A
【解析】A、由于浓氨水具有挥发性,而氨气的密度比空气小,则ab段纱布条比bc段先变红,该选项说法不正确;B、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到酚酞试液中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,使酚酞试液变红,该实验可证明分子在不断运动,该选项说法正确;C、相对于教材中的实验,此种改进使用的试剂较少,更加节约药品,该选项说法正确;D、相对于教材中的实验,该装置为密封装置,更加环保一些,该选项说法正确。故选A。
2.某同学为验证“分子是运动的”,设计了甲、乙、丙、丁四个实验.其中能达到目的是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲、乙、丁 C. 甲、丙、丁 D. 乙、丙、丁
【答案】C
【解析】甲中氨水具有挥发性,一段时间后,烧杯中的石蕊溶液变蓝色,说明氨分子运动到了石蕊溶液中.乙中浓硫酸不具有挥发性,一段时间后,无明显变化,不能说明分子是运动的.丙中浓盐酸具有挥发性,一段时间后,烧杯中的石蕊溶液变红色,说明氯化氢分子运动到了石蕊溶液中.丁中浓硝酸具有挥发性,一段时间后,烧杯中的石蕊溶液变红色,说明硝酸分子运动到了石蕊溶液中.故甲、丙、丁能达到目的.故选C.
3.宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是。
A.水蒸气冷凝变成液态水,体积减小——温度降低,分子变小
B.气体容易被压缩——气体分子间隔较大
C.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃——不同种分子的性质不同
D.缉毒犬能根据气味发现毒品——分子在不断运动
【答案】A
【解析】A、水蒸气冷凝变成水是从气态变为液态,体积减小是由于温度降低,分子间间隔变小,分子的大小不变,故A错误;B、气体容易被压缩是由于气体分子间隔>液态分子间隔>固态分子间隔,所以气体分子间隔较大,故B正确;C、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。一氧化碳是由一氧化碳分子构成,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,不同种分子的化学性质不同,所以一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧,故C正确;D、毒品中的气味分子能够不断的运动,使得缉毒犬能够根据气味发现毒品,故D正确;故选A。
4.某同学检查甲装置的气密性,瓶内压强变化如图乙所示,下列关于该过程说法不正确的是( )
A.0s—20s的操作是向外拉动注射器的活塞
B.20s—60s压强不变说明装置气密性良好
C.60s—80s是该同学松开了注射器的活塞
D.0s—80s瓶内分子间的间隔先变小后变大
【答案】D
【解析】A、0s—20s压强减小,操作是向外拉动注射器的活塞,说法正确;B、20s—60s压强不变说明装置气密性良好,说法正确;C、60s—80s压强增大是该同学松开了注射器的活塞,说法正确;D、0s—80s瓶内压强是先变小再变大,分子间的间隔先变大后变小,说法错误。故选D。
5. 下图中“”和“”分别表示氢原子和氮原子,能保持氨气化学性质的微粒是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】构成物质的微粒就是保持物质化学性质的微粒,氨气由氨分子构成,一个氨气分子由一个氮原子和三个氢原子构成,所以选A。
6.如下图所示,两个甲分子反应生成三个乙分子和一个丙分子,则从图示获得的信息中不正确的是( )
A.分子的种类在化学反应中发生了改变 B.该反应的反应类型为分解反应
C.原子是化学变化中的最小粒子 D.每个乙分子中含有6个A原子
【答案】D
【解析】A、根据反应的微观图,反应前甲物质的分子由A原子和B原子构成,而反应后的乙分子由A原子构成、丙分子由B原子构成;反应前后的分子构成不同,属于不同种分子,因此,反应前后分子的种类发生了改变,从图示获得的信息正确;B、反应前两个分子构成相同,属于同种物质的分子,即反应物为一种物质;反应后乙分子由A原子构成、丙分子由B原子构成,分子构成不同,属于两种物质的分子,即生成物为两种物质;因此,该反应为一种物质分解生成两种物质的分解反应,从图示获得的信息正确;C、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,从图示获得的信息正确;D、由分析可知,每个乙分子由两个A原子构成,从图示获得的信息不正确。故选:D。
7.下图是电解水反应的示意图。该图说明了( )
A.水分子是由氢分子和氧分子构成的 B.水分子在化学反应中可以再分
C.化学变化的本质是分子重新组合的过程 D.分子是化学变化中的最小粒子
【答案】B
【解析】:分子是由原子构成的,分子中不含分子,图中的水分子是由氢原子和氧原子构成的,A项错误;化学变化的本质就是构成物质的分子分解成原子,原子重新组合的过程,原子是化学变化中的最小粒子,B项正确,C、D项均错误
8.NH3的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如下:
下列说法正确的是( )
A.表示氢气分子 B.过程中有“NH”“NH2”原子团生成
C.参加反应的H2与生成的NH3个数比为2:3 D.反应结束后催化剂的质量增加
【答案】B
【解析】A、氮气和氢气生成氨气,由微观示意图图可知 表示氮气,错误;B、由微观示意图可知,过程中有“”、“”生成即有“NH”、 “NH2”原子团生成,正确;
C、由微观示意图可知,参加反应的H2与生成的NH3个数比为3:2,C错误;D、根据催化剂概念可知,催化剂反应前后质量不变,D错误。故选:B。
9.化学实验课上,同学们观察到氢气在氯气中燃烧生成氯化氢(HCl)。该反应的微观实质是( )
A. 氢分子和氯分子间隔变大
B. 氢分子和氯分子运动速率加快
C. 氢分子和氯分子分裂为原子,原子重新组合成氯化氢分子
D. 氢原子和氯原子的体积变小
【答案】:C
【解析】:化学变化的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子。氢气燃烧生成氯化氢,是氢分子和氯分子分裂为氢原子和氯原子,再重新组合成氯化氢分子,C正确;A、B是物理变化或化学变化中的伴随现象,D错误。
10.水分子分解的微观过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.原子是化学变化中的最小粒子
B.水分子中含有氢分子和氧分子
C.在一定条件下,水能分解生成氢气和氧气
D.在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
【答案】B
【解析】A、 由原子的概念以及图示的信息可知,原子是化学变化中的最小粒子,故说法正确;B、分子由原子构成,水分子中含有氢原子和氧原子,故说法错误;C、 水电解的宏观意义是生成了氢气与氧气,故说法正确; D、化学变化的实质是分子的分开,原子的重新组合,原子没有分开,故说法正确。故选:B。
11.卢瑟福等人用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。由此推出关于原子内部结构的一些假设不合理的是( )
A.原子核体积很小 B.原子是一个实心球体
C.原子核与α粒子带同种电荷 D.原子内有相对较大的空间
【答案】B
【解析】A.有极少数a粒子被弹了回来,说明金原子中有体 积很小,质量大的原子核,故A正确; B.大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,说明金原子中有一个很大的空间,原子不是一个实心球体,故B错误;C.一小部分a粒子改变了原来的运动方向,说明原子内有带正电荷的微粒,同种电荷相互排斥,故C正确;D.大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,说明金原子中有一个很大的空间,故D正确。
12.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习完原子结构后以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c、d 相对应的是( )
A.原子、原子核、分子、核外电子 B.原子、分子、原子核、核外电子
C.分子、原子、核外电子、原子核 D.分子、原子、原子核、核外电子
【答案】D
【解析】氧气是由氧分子构成的,氧分子是由氧原子构成的,氧原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,故a是分子,b是原子,c是原子核,d是电子,观察选项,故选:D。
13.于谦《石灰吟》中“粉骨碎身全不怕,要留清白在人间”描绘了石灰的形成过程,石灰的主要成分含钙元素。下列关于钙元素的说法,体现其“宏观性”特点的是( )
A. 一个钙原子的质量很小 B. 钙原子的核外有20个电子
C. 石灰中含有钙元素 D. 钙原子的原子核内有20个质子
【答案】:C
【解析】:元素的宏观性体现在描述物质的组成,“石灰中含有钙元素”是从宏观角度说明物质成分,体现了元素的宏观特点,故C正确。A、B、D均是从原子的微观角度进行描述,与元素的宏观性无关。
14.2025年我国探月工程从月球冷幔中发现多种元素。关于元素与原子的区别,下列说法正确的是( )
A. 元素可构成物质,原子不能构成物质 B. 元素是微观概念,原子是宏观概念
C. 元素讲种类,原子既讲种类也讲个数 D. 元素在化学变化中会改变,原子不会改变
【答案】:C
【解析】:元素是宏观概念,只讲种类不讲个数;原子是微观概念,既讲种类也讲个数,这是二者的核心区别,故C正确。A选项中,原子也能直接构成物质(如金属);B选项中,元素是宏观概念,原子是微观概念;D选项中,元素在化学变化中不变,原子是化学变化中的最小微粒。
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
【答案】:C
【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。
二.非选择题
16、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)如图1所示,Y是 分子,M是质子 。
(2)如图2所示是硫元素的原子结构示意图,x为6 。图3所示的列结构示意图中,共有3 种元素,属于阴离子的是B (填序号),与硫原子具有相似化学性质的是A (填序号)。
(3)从宏观角度看,五氧化二磷是由磷元素与氧元素 组成,从微观角度看,五氧化二磷是由五氧化二磷分子 构成。
【答案】(1)分子;质子;(2)6;3;B;A;(3)磷元素与氧元素;五氧化二磷分子。
【解析】(1)原子得失电子形成离子;分子是由原子构成的,所以X是原子,Y是分子;原子分为原子核和电子,原子核分为质子与中子;故填:分子;质子;
(2)原子中,质子数=核外电子数,所以x=16-8-2=6;质子数决定元素的种类,所以图3中共有三种元素,B中质子数<电子数,是带负电荷的阴离子;最外层电子数决定元素的化学性质,A与硫原子的最外层均为6个电子,化学性质相似;故填:6;3;B;A;
(3)从宏观角度看,五氧化二磷是由磷元素与氧元素组成,从微观角度看,五氧化二磷是由五氧化二磷分子构成;故填:磷元素与氧元素;五氧化二磷分子。
17.某实验小组同学对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再研究。
【回顾历史】18世纪,拉瓦锡设计了著名的钟罩实验,首先发现了空气的组成。实验中,他用金属汞在空气中加热生成氧化汞,以下微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程,请在反应中方框内画出正确的图示:______
【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如下图),理论上实验成功时整个实验过程中观察到的现象是__________。
【拓展实验】实验小组利用下图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①结合图乙,能正确反映容器内氧气浓度的变化趋势的是______曲线(选填“X”或“Y”)。
②结合压强曲线,解释CD段中压强变小的原因是_______。从DF段气压低于起始气压且保持不变可知装置的气密性_____(填“好”或“不好”)。
【答案】 红磷燃烧,产生白烟,放热,冷却至室温,打开止水夹,水进入集气瓶,体积约占集气瓶中空气总体积 Y 氧气被消耗 好
【解析】回顾历史:化学变化的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子;反应中正确的图示为:;故填:;重温教材:理论上实验成功时整个实验过程中观察到的现象是:红磷燃烧,产生白烟,放热,冷却至室温,打开止水夹,水进入集气瓶,体积约占集气瓶中空气总体积的;故填:红磷燃烧,产生白烟,放热,冷却至室温,打开止水夹,水进入集气瓶,体积约占集气瓶中空气总体积的; 拓展实验:①结合图乙,能正确反映容器内氧气浓度的变化趋势的是曲线Y,是因为Y曲线在变化过程中一直减小;故填:Y;②CD段中压强变小的原因是:氧气被消耗,瓶内压强减少;从DF段气压低于起始气压且保持不变,可知装置的气密性好,是因为如果装置漏气,最终压强恢复至原压强;故填:氧气被消耗;好。
18.2025年是卢瑟福α粒子散射实验发表115周年,同时我国在量子科技领域取得新突破,而古代“点石成金”的典故也与原子构成知识相关。结合图中α粒子散射实验,完成以下问题:
(1)卢瑟福α粒子散射实验中,大多数α粒子能穿过金箔,说明原子内部有很大的______;少数α粒子发生偏转,说明原子核带______电。
(2)原子是由居于中心的______和核外______构成的,原子核又由质子和中子构成。
(3)从原子构成角度分析,“点石成金”不可能实现,因为不同元素的原子______不同,改变其种类需改变该粒子的数目。
(4)下列关于原子构成的说法,正确的是( )
A. 原子是实心球体 B. 原子核体积很小但质量很大
C. 电子在原子核内做高速运动 D. 质子数一定等于中子数
(5)2025年我国量子计算机实现对复杂原子结构的模拟计算,进一步证实原子中( )
A. 质子带负电,电子带正电 B. 原子核由质子和电子构成
C. 质子数决定元素种类 D. 中子数决定原子质量
(6)分析α粒子散射实验结果,能得出的结论是( )
A. 原子的质量主要集中在电子上 B. 原子核的体积很小
C. 原子中存在大量带正电的粒子 D. 核外电子带正电
(7)若某原子的质子数为8,中子数为10,则其核外电子数为( )
A. 8 B. 10 C. 18 D. 2
【答案】(1)空间;正;(2)原子核;电子;(3)质子数(或核电荷数);(4)B;(5)C;(6)B; (7)A。
【解析】(1)大多数α粒子能穿过金箔,说明原子内部有很大的空间;少数α粒子发生偏转,是因为受到带正电的原子核的排斥,说明原子核带正电。(2)原子的结构是由居于中心的原子核和核外电子构成,这是原子结构的基本组成。(3)元素的种类由质子数(核电荷数)决定,“点石成金”需改变质子数,而化学反应中质子数不变,因此不可能实现,故填质子数(或核电荷数)。(4)原子不是实心球体,A错误;原子核体积很小,但集中了原子的大部分质量,B正确;电子在核外空间做高速运动,C错误;质子数与中子数不一定相等,如氢原子,D错误。故选B。(5)质子带正电,电子带负电,A错误;原子核由质子和中子构成,B错误;质子数决定元素种类,C正确;原子质量主要由质子和中子决定,D错误。故选C。(6)大多数α粒子能穿过金箔,少数偏转,说明原子核体积很小,B正确;原子质量主要集中在原子核,A错误;原子核带正电,但原子中只有原子核带正电,不是大量,C错误;核外电子带负电,D错误。故选B。(7)原子中质子数=核外电子数,质子数为8,故核外电子数为8。故选A。
19.2025年世界互联网大会发布的《文化遗产数字化案例集》显示,秦兵马俑AI虚拟修复、敦煌石窟数字化保护等项目中,常需借助化学分析明确文物成分及结构。而2025年科学家对氧28同位素的研究,也刷新了人类对原子结构的认知。结合科学家探索物质组成与结构的历程及模型制作实践,回答下列问题:
(1)中国古代《墨子·经下》中“非半弗斫,则不动,说在端”的“端”,与古希腊德谟克里特提出的“原子”,均为早期对物质构成最小微粒的猜想,现代化学证实构成物质的基本粒子有分子、原子和______;水是兵马俑彩绘保护的关键物质,其构成粒子是______。
(2)科学家通过电解水实验探究水的宏观组成,实验中正极产生氧气,负极产生氢气,该实验证明水是由( )组成的。
A. 氢原子和氧原子 B. 氢元素和氧元素 C. 氢气和氧气 D. 两个氢原子和一个氧原子
(3)19世纪末汤姆生发现电子后提出“葡萄干布丁”模型,1911年卢瑟福通过α粒子散射实验提出“行星结构”模型,这些模型的建立主要作用是( )
A. 替代真实原子结构进行展示 B. 简化对原子内部结构的认识
C. 预测新元素的存在 D. 证明原子可再分
(4) 2025年研究发现氧28(含8个质子和20个中子)极不稳定,迅速衰变。氧元素的质子数为8,其核外电子数为______;氧28与常见氧16(含8个质子和8个中子)的本质区别是______。
(5)搭建水分子球棍模型时,代表氧原子的球与代表氢原子的球通过棍连接,模型中“棍”主要体现了水分子中原子间的( )
A. 距离关系 B. 质量关系 C. 连接方式 D. 大小关系
(6)梳理水的组成与结构认识思路:首先通过______实验确定水的宏观组成,再通过______(填方法)认识水的微观构成,最后借助模型直观呈现其结构。
(7) 卢瑟福用α粒子轰击氮气发现质子,查德威克证实中子存在,这些实验表明原子的结构中,带正电的微粒是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
【答案】(1)离子;水分子; (2)B; (3)B; (4)8;中子数不同; (5) C;(6)电解水;微观模型研究(或结构分析);(7) B。
【解析】(1)现代化学明确构成物质的基本粒子包括分子、原子和离子;水是由水分子构成的化合物。这两空分别考查构成物质的粒子种类及水的微观构成。(2)电解水实验的核心结论是证明水的宏观组成——由氢元素和氧元素组成。A选项描述的是微观构成,C选项混淆了物质组成与混合,D选项是水分子的微观构成,故选B。(3)原子结构模型的建立是为了将抽象的原子内部结构具象化,从而简化认识过程。A选项“替代”错误,模型并非真实替代;C选项是元素周期表的作用;D选项是实验结论而非模型作用,故选B。(4)原子中质子数=核外电子数,氧元素质子数为8,故核外电子数为8;同位素的本质区别是质子数相同而中子数不同,氧28与氧16的中子数分别为20和8,因此中子数不同。(5) 球棍模型中“球”代表原子,“棍”代表原子间的化学键,体现的是原子的连接方式。A、D选项由球的大小和位置体现,B选项与棍无关,故选C。(6)探究水的组成与结构的典型思路:通过电解水实验确定宏观上由氢、氧元素组成;通过微观模型研究等方法认识微观上由水分子构成,最后用模型展示结构。(7)原子中电子带负电,质子带正电,中子不带电,原子核整体带正电但并非单一微粒。题目问“带正电的微粒”,故选B。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年人教版九年级化学第三单元物质构成的奥秘
《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》精品讲义
(
一.复习
目标
1.能准确区分分子、原子、离子等构成物质的基本粒子,明确物质的宏观组成与微观构成的关系。
2.理解元素的概念,掌握元素符号的书写规则与意义,能结合水的实例梳理物质组成与结构的认识思路。
3.学会制作物质微观结构模型,体会模型在探索物质组成与结构中的直观化作用。
4.了解科学家探索物质组成与结构的关键历程,感受科学探究的严谨性与创新性。
)
(
二
.重点难点
1.重点:
(1)构成物质的粒子(分子、原子、离子)的区分与判断;
(2)元素的概念、元素符号的书写与意义;3
(3)以水为例梳理物质组成与结构的逻辑关系。
2.难点:
(1)宏观组成(元素)与微观构成(粒子)的辩证统一关系;
(2)模型制作与运用,理解模型对抽象结构的表征作用。
)
三.课前预习
1.构成物质的基本粒子有______、和,例如水由______构成,铁由______构成,氯化钠由______构成。
2.元素是具有相同______(即核内质子数)的一类原子的总称,同种元素的原子______相同,不同种元素的原子______不同。
3.元素符号的书写规则:第一个字母______,第二个字母______,例如氢元素符号为______,镁元素符号为______。
4.科学家探索物质结构的历程中,______提出了近代原子学说,______发现了元素周期律并编制出元素周期表。
四.实践任务
任务一 探究构成物质的微观粒子
(一)物质是微观粒子构成的
【感知游戏】
a、纸片可以撕的很小很小
b、一张纸可以由很多个细小的微粒构成
c、不仅是纸,其他物质都是由微小粒子构成
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。
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。
2.生活实例
闻到远处的花香 炒菜时能闻到香味 嗅到汽油味
3.现代科技的验证
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)。
扫描隧道显微镜 某种有机物分子 银原子
【小结】物质是由微小的粒子如:分子、原子等构成的。
(二) 用分子的观点解释物理变化和化学变化
1.用分子的观点解释物理变化
观察水蒸发示意图
液态的水 气态的水
水在蒸发时,它只是由液态变成了气态,而水分子没有变成其他分子,它的化学性质也没有改变。当品红溶于水时,品红分子和水分子都没有变成其他分子,它们的化学性质也各自保持不变。
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、运动速率等发生改变。例如水的三态变化,水由液态变为气态,水分子本身不变,只是分子间的间隔变大。
2.用分子的观点解释化学变化
观察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,分子本身发生了改变,分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。例如过氧化氢分解制氧气,过氧化氢分子在二氧化锰催化作用下分裂成氢原子和氧原子,氧原子两两结合形成氧分子 ,两个氢原子和一个氧原子结合形成一个水分子。
(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.分子是由原子构成的
1个氧分子是由( 2 )个( 氧 )原子构成。
1个氢分子是由( 2 )个( 氢 )原子构成。
1个水分子是由( 2 )个( 氢 )原子和( 1 )个( 氧 )原子构成。
(四)化学变化的实质
观察过氧化氢分解制氧气的示意图
在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子。例如,用过氧化氢制取氧气时,过氧化氢分子可以分解为氢原子和氧原子,而氢原子和氧原子在这个化学变化中不能再分,它们重新组合形成水分子和氧分子。
又如,加热红色的氧化汞粉末
在化学变化中,氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞。
1.化学变化的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子(或新物质)。
2.在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化,因此,原子是化学变化中的最小粒子。
3.理解:分析氢气和氯气的反应中,分子变化情况?
氢气(H2)在氯气(Cl2)中燃烧时,氢分子和氯分子都发生了变化,生成了氯化氢分子(HCl),氢气和氯气的性质不再保持。可见,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子。
任务二 探究物质的宏观组成
(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。
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
构成物质的微粒
含有的相同原子
相同原子的质子数
氧气
氧分子
氧原子
都是8
二氧化碳
二氧化碳分子
(1)化学上将质子数为8的所有氧原子统称为氧元素。元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
(2)元素的种类由质子数决定,不同种元素的本质区别是质子数不同。
2.元素的种类是质子数(即核电荷数决定的,与中子和核外电子数无关
(1)元素的种类与中子数无关。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氧16
8
8
8
氧17
8
9
8
氧18
8
10
8
氧16,氧17,氧18是氧元素的不同原子。
(2)元素的种类与核外电子数无关。
钠原子和钠离子是钠元素的两种不同粒子形态,钠原子通过失去电子形成钠离子,二者质子数相同,都属于钠元素。
(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。高锰酸钾由钾、锰氧三种元素组成,不能讲钾、锰氧三个元素。
2. 元素属于宏观概念,只用于描述物质宏观组成,所以只讲组成,不讲构成。
水由什么组成?而水分子由什么构成?
水由氢元素和氧元素组成;水由水分子构成的,一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。
物质由元素来组成;分子由原子来构成。
物质→元素→组成 分子→原子→构成
(三)元素与原子的区别和联系
元 素
原 子
概念
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称
在化学变化中的最小微粒
区分
宏观概念,只讲种类,不讲个数
微观概念既表示种类,又表示个数
使用
应用于描述物质的宏观组成
应用于描述物质的微观结构
联系
元素是一类原子的总称;原子和元素是个体和总体的关系。化学变化中元素的种类不变,原子的种类和个数也不变。
(四)解读元素符号的“双重身份”
1.元素符号的表示意义,有宏观和微观两个层面。
(1).宏观意义:表示一种元素。
(
宏观意义
)(2).微观意义:表示该元素的一个原子。
(
表示氢元素。
)例如:
(
H
)
(
微观意义
)
(
表示一个氢原子。
)
2.部分元素符号有三种意义:
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。
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。
任务三 认识模型在探索物质组成与结构中的作用
(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。
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.化学中模型举例
2.物理中模型举例
3.生物中模型举例
任务四 科学家探索物质组成与结构历程
(一)古代原子论思想
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。
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。
(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。
(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 。
(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 。
(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 。
任务五 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
(1)道尔顿建立原子学说,认为物质的是由原子构成的,并且原子在化学变化中不可分,氢气和氧气结合生成水的过程如下:
(2)盖-吕萨克提出气体、混合定律,通过实验发现2体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水蒸气,推测:
(3)阿伏伽德罗提出分子学说,认为物质的是由分子构成的,分子由原子构成,提出“相同条件下,相同体积气体含有相同数目分子“,推测:
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.
五.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
例2.水结成冰,下列说法中正确的是( )
A. 分子大小改变 B. 分子间的间隔改变
C. 分子的种类改变 D. 分子的数目改变
例3.生活中的下列现象,用分子的相关知识解释,不正确的是( )
A. 湿衣服晾在太阳底下干得快,说明分子运动速率与温度有关
B. 水沸腾时,掀起壶盖,说明分子大小随温度升高而增大
C. 经过食堂附近,闻到饭菜香味,说明分子在不断运动
D. 50mL水和50mL酒精混合后,总体积小于100mL,说明分子间有间隔
例4.传统工艺酿酒,粮食发酵变成酒,从分子角度分析,正确的是( )
A. 粮食中的分子间隔改变,属于物理变化
B. 粮食中的分子本身不变,属于物理变化
C. 粮食中的分子分裂成原子,原子重新组合成酒精分子等,属于化学变化
D. 是粮食分子运动到空气中,属于物理变化
例5.端午节包粽子时,糯米由生变熟,从分子角度分析,下列说法正确的是( )
A. 糯米中的分子种类发生了改变,属于物理变化
B. 糯米中的分子间隔发生了改变,分子种类不变,属于物理变化
C. 糯米中的分子分裂成原子,原子重新组合,属于化学变化
D. 糯米中的分子大小发生了改变,属于化学变化
例6.2025年,我国新型舰载无人机攻击-11试飞成功,其机身采用先进复合材料。该材料在成型过程中仅发生形状改变,未产生新物质。此过程属于物理变化,微观本质是( )
A. 分子种类发生改变 B. 分子间隔发生改变
C. 分子停止运动 D. 原子重新组合
例7.2025年亮相的空警-3000预警机,其雷达罩使用透波复合材料(一种聚合物)。保持该聚合物化学性质的最小粒子是( )
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 电子
例8.小明用医用酒精(75%的乙醇水溶液)消毒,发现酒精很快挥发。酒精挥发是物理变化,而酒精燃烧是化学变化,两者的微观区别是( )
A. 前者分子不运动,后者分子运动 B. 前者分子不变,后者分子改变
C. 前者原子不变,后者原子改变 D. 前者分子间隔不变,后者改变
例9.2025年美国某企业利用新技术从磁铁废料中回收稀土元素,钕是其中重要的稀土元素之一。下列关于钕元素的说法正确的是( )
A. 核内质子数不同的钕原子属于不同种钕元素
B. 钕元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称
C. 可以说“磁铁废料中含有一个钕元素”
D. 钕元素的种类由原子的中子数决定
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
例11.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”)。
例12.中秋佳节,制作传统月饼时,面团发酵、馅料熬煮等过程蕴含丰富化学知识。结合分子相关知识,回答下列问题:
(1)面团发酵时,酵母作用使面团膨胀,从分子角度看,此过程有新分子生成,属于____变化,因为分子本身____(填“改变”或“不变” )。
(2)熬煮馅料时,冰糖溶解在水中,水由无色变甜,这一过程分子本身不变,属于____变化,体现分子____(填“在不断运动”或“体积很小” )的性质。
(3)烤制月饼时,面饼颜色变深、香气四溢,能闻到香气是因为____( )
A. 分子可以再分 B. 分子之间有间隔 C. 分子在不断运动 D. 分子体积很小
(4)从分子角度分析,化学变化与物理变化的根本区别是( )
A. 是否有物质状态改变 B. 分子是否发生改变
C. 是否有颜色变化 D. 分子间隔是否变化
(5)月饼变质后,味道改变,从分子角度看,是因为在变质过程中,原有分子____,生成了新分子。
六.课堂检测
(一)选择题
1.用分子的观点解释下列现象,不合理的是( )
A. 食物变质——分子本身发生了变化 B. 汽油挥发——分子大小发生了变化
C. 热胀冷缩——分子间间隔改变 D. 花香四溢——分子做扩散运动
2.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
3.下列事实的微观解释不正确的是( )
A. 酒香不怕巷子深——分子在不断运动
B. 1滴水中大约有1.67×10²¹个水分子——分子的质量和体积都很小
C. 水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
D. 6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中——分子体积变小
4.秋天晒衣服,衣服上的水逐渐消失,关于这个过程的分子变化,说法正确的是( )
A. 水分子分裂成氢原子和氧原子,属于化学变化
B. 水分子本身不变,分子间隔变大,属于物理变化
C. 水分子本身改变,分子间隔变小,属于化学变化
D. 水分子的大小改变,属于物理变化
5.用酒精消毒时,能闻到酒精气味,且一段时间后酒精减少,从分子角度分析,下列正确的是( )
A. 酒精减少是因为分子分裂成原子,属于化学变化
B. 闻到气味是因为分子在不断运动,酒精减少是分子间隔变小,都属于物理变化
C. 闻到气味是分子运动,酒精减少是分子不断运动扩散,分子本身不变,属于物理变化
D. 酒精减少是分子本身改变,属于化学变化
6.春节燃放烟花(烟花药剂燃烧等 ),从分子角度分析燃烧过程,正确的是( )
A. 烟花药剂中的分子间隔改变,属于物理变化
B. 烟花药剂中的分子本身不变,属于物理变化
C. 烟花药剂中的分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,属于化学变化
D. 是烟花药剂分子运动到空气中,属于物理变化
7.2025年,我国新型战略无人预警机试飞,其机身材料含碳纤维(由碳原子直接构成)。关于碳纤维和上述聚合物(由分子构成)的说法,正确的是( )
A. 两者的构成粒子相同 B. 两者在化学变化中均可再分
C. 碳纤维的化学性质由碳原子保持 D. 聚合物的化学性质由原子保持
8.9.3阅兵展示的高超声速导弹,其燃料燃烧时发生剧烈的化学变化。从微观角度看,该过程中没有发生改变的是( )
A. 分子的种类 B. 原子的种类和数目
C. 分子的数目 D. 物质的种类
9.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
10.9.3阅兵中使用的特种钢材含有铁、碳等元素。下列关于“钢材中含有铁元素”和“钢材中含有铁原子”的说法,正确的是( )
A. 两者都描述物质的宏观组成 B. 两者都描述物质的微观构成
C. 前者描述宏观组成,后者描述微观构成 D. 前者描述微观构成,后者描述宏观组成
(二)非选择题
11.用下列序号进行填空:①分子之间有间隔;②分子体积很小;③温度越高,分子运动越快;④同种分子化学性质相同;⑤分子间隔变小;⑥化学变化中分子可分而原子不可分;⑦分子质量很小;⑧不同种分子化学性质不同;⑨分子在不断运动;⑩分子间隔变大。
(1)过氧化氢分解:______; (2)液氧和氧气都具有助燃性:______;
(3)酒香不怕巷子深:______; (4)夏天晾晒衣服要比冬天干的更快______;
(5)CO有毒,CO2无毒:______; (6)1滴水中大约有1.67×1021个水分子___;
(7)水结成冰后体积变大:______; (8)二氧化碳气体制成干冰体积变小______;
(9)1个氢气分子质量为3.34×10-27kg___; (10)5L水与5L酒精混合后总体积小于10L__。
12.活字印刷术曾使用铅合金制作活字,铅原子的构成影响其性质。请依据原子构成知识作答:
(1)原子由居于中心的原子核和核外电子构成,原子核内质子带____电,核外电子带____电(选填“正”“负” )。
(2)铅原子质子数为82,根据原子构成规律,其核外电子数为____ ,因为“核电荷数 = 质子数 = ” 。
(3)若某铅原子的原子核内有125个中子,该铅原子的核电荷数是 ,原子中质子数与中子数____(选填“一定”“不一定” )相等。
(4)关于铅原子,下列说法错误的是____( )
A. 铅原子的质量主要由原子核决定
B. 铅原子的质子数是区分它与其他原子的依据
C. 铅原子核外电子绕核运动
D. 铅原子的原子核由质子、中子和电子构成
(5)将铅制成活字过程中,原子构成中不变的是____( )
A. 核外电子数 B. 质子数 C. 核外电子的能量 D. 中子数
(6)对比铅原子和氧原子(质子数8 ),二者____数不同,所以是不同元素的原子。
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.构成物质的三种基本粒子是_____、_____、_____,其中______是化学变化中的最小粒子。
2.元素是______相同的一类原子的总称,元素的种类由______决定。
3.元素符号的意义:①表示______;②表示______。对于金属、固态非金属(除碘外)的元素符号,还能表示______。
4.科学家探索物质结构的历程中,______发现电子,提出“葡萄干布丁”模型;______通过α粒子散射实验,提出原子核式结构模型。
(二)强化训练
一.选择题
1.下图是某同学对教材中有关氨分子运动实验进行的改进,实验中用胶头滴管吸取少许浓氨水,将其滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口。已知氨气的密度比空气小,则下列有关说法错误的是( )
A.实验时会出现bc段纱布条比ab段先变红的现象
B.该实验过程说明分子是不断运动的
C.相对于教材中的实验,此种改进更加节约药品
D.相对于教材中的实验,此种改进更加环保一些
2.某同学为验证“分子是运动的”,设计了甲、乙、丙、丁四个实验.其中能达到目的是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲、乙、丁 C. 甲、丙、丁 D. 乙、丙、丁
3.宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是。
A.水蒸气冷凝变成液态水,体积减小——温度降低,分子变小
B.气体容易被压缩——气体分子间隔较大
C.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃——不同种分子的性质不同
D.缉毒犬能根据气味发现毒品——分子在不断运动
4.某同学检查甲装置的气密性,瓶内压强变化如图乙所示,下列关于该过程说法不正确的是( )
A.0s—20s的操作是向外拉动注射器的活塞
B.20s—60s压强不变说明装置气密性良好
C.60s—80s是该同学松开了注射器的活塞
D.0s—80s瓶内分子间的间隔先变小后变大
5. 下图中“”和“”分别表示氢原子和氮原子,能保持氨气化学性质的微粒是
A. B. C. D.
6.如下图所示,两个甲分子反应生成三个乙分子和一个丙分子,则从图示获得的信息中不正确的是( )
A.分子的种类在化学反应中发生了改变 B.该反应的反应类型为分解反应
C.原子是化学变化中的最小粒子 D.每个乙分子中含有6个A原子
7.下图是电解水反应的示意图。该图说明了( )
A.水分子是由氢分子和氧分子构成的 B.水分子在化学反应中可以再分
C.化学变化的本质是分子重新组合的过程 D.分子是化学变化中的最小粒子
8.NH3的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如下:
下列说法正确的是( )
A.表示氢气分子 B.过程中有“NH”“NH2”原子团生成
C.参加反应的H2与生成的NH3个数比为2:3 D.反应结束后催化剂的质量增加
9.化学实验课上,同学们观察到氢气在氯气中燃烧生成氯化氢(HCl)。该反应的微观实质是( )
A. 氢分子和氯分子间隔变大
B. 氢分子和氯分子运动速率加快
C. 氢分子和氯分子分裂为原子,原子重新组合成氯化氢分子
D. 氢原子和氯原子的体积变小
10.水分子分解的微观过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.原子是化学变化中的最小粒子
B.水分子中含有氢分子和氧分子
C.在一定条件下,水能分解生成氢气和氧气
D.在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
11.卢瑟福等人用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。由此推出关于原子内部结构的一些假设不合理的是( )
A.原子核体积很小 B.原子是一个实心球体
C.原子核与α粒子带同种电荷 D.原子内有相对较大的空间
12.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习完原子结构后以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c、d 相对应的是( )
A.原子、原子核、分子、核外电子 B.原子、分子、原子核、核外电子
C.分子、原子、核外电子、原子核 D.分子、原子、原子核、核外电子
13.于谦《石灰吟》中“粉骨碎身全不怕,要留清白在人间”描绘了石灰的形成过程,石灰的主要成分含钙元素。下列关于钙元素的说法,体现其“宏观性”特点的是( )
A. 一个钙原子的质量很小 B. 钙原子的核外有20个电子
C. 石灰中含有钙元素 D. 钙原子的原子核内有20个质子
14.2025年我国探月工程从月球冷幔中发现多种元素。关于元素与原子的区别,下列说法正确的是( )
A. 元素可构成物质,原子不能构成物质 B. 元素是微观概念,原子是宏观概念
C. 元素讲种类,原子既讲种类也讲个数 D. 元素在化学变化中会改变,原子不会改变
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
二.非选择题
16、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)如图1所示,Y是 分子,M是质子 。
(2)如图2所示是硫元素的原子结构示意图,x为6 。图3所示的列结构示意图中,共有3 种元素,属于阴离子的是B (填序号),与硫原子具有相似化学性质的是A (填序号)。
(3)从宏观角度看,五氧化二磷是由磷元素与氧元素 组成,从微观角度看,五氧化二磷是由五氧化二磷分子 构成。
17.某实验小组同学对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再研究。
【回顾历史】18世纪,拉瓦锡设计了著名的钟罩实验,首先发现了空气的组成。实验中,他用金属汞在空气中加热生成氧化汞,以下微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程,请在反应中方框内画出正确的图示:______
【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如下图),理论上实验成功时整个实验过程中观察到的现象是__________。
【拓展实验】实验小组利用下图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①结合图乙,能正确反映容器内氧气浓度的变化趋势的是______曲线(选填“X”或“Y”)。
②结合压强曲线,解释CD段中压强变小的原因是_______。从DF段气压低于起始气压且保持不变可知装置的气密性_____(填“好”或“不好”)。
18.2025年是卢瑟福α粒子散射实验发表115周年,同时我国在量子科技领域取得新突破,而古代“点石成金”的典故也与原子构成知识相关。结合图中α粒子散射实验,完成以下问题:
(1)卢瑟福α粒子散射实验中,大多数α粒子能穿过金箔,说明原子内部有很大的______;少数α粒子发生偏转,说明原子核带______电。
(2)原子是由居于中心的______和核外______构成的,原子核又由质子和中子构成。
(3)从原子构成角度分析,“点石成金”不可能实现,因为不同元素的原子______不同,改变其种类需改变该粒子的数目。
(4)下列关于原子构成的说法,正确的是( )
A. 原子是实心球体 B. 原子核体积很小但质量很大
C. 电子在原子核内做高速运动 D. 质子数一定等于中子数
(5)2025年我国量子计算机实现对复杂原子结构的模拟计算,进一步证实原子中( )
A. 质子带负电,电子带正电 B. 原子核由质子和电子构成
C. 质子数决定元素种类 D. 中子数决定原子质量
(6)分析α粒子散射实验结果,能得出的结论是( )
A. 原子的质量主要集中在电子上 B. 原子核的体积很小
C. 原子中存在大量带正电的粒子 D. 核外电子带正电
(7)若某原子的质子数为8,中子数为10,则其核外电子数为( )
A. 8 B. 10 C. 18 D. 2
19.2025年世界互联网大会发布的《文化遗产数字化案例集》显示,秦兵马俑AI虚拟修复、敦煌石窟数字化保护等项目中,常需借助化学分析明确文物成分及结构。而2025年科学家对氧28同位素的研究,也刷新了人类对原子结构的认知。结合科学家探索物质组成与结构的历程及模型制作实践,回答下列问题:
(1)中国古代《墨子·经下》中“非半弗斫,则不动,说在端”的“端”,与古希腊德谟克里特提出的“原子”,均为早期对物质构成最小微粒的猜想,现代化学证实构成物质的基本粒子有分子、原子和______;水是兵马俑彩绘保护的关键物质,其构成粒子是______。
(2)科学家通过电解水实验探究水的宏观组成,实验中正极产生氧气,负极产生氢气,该实验证明水是由( )组成的。
A. 氢原子和氧原子 B. 氢元素和氧元素 C. 氢气和氧气 D. 两个氢原子和一个氧原子
(3)19世纪末汤姆生发现电子后提出“葡萄干布丁”模型,1911年卢瑟福通过α粒子散射实验提出“行星结构”模型,这些模型的建立主要作用是( )
A. 替代真实原子结构进行展示 B. 简化对原子内部结构的认识
C. 预测新元素的存在 D. 证明原子可再分
(4) 2025年研究发现氧28(含8个质子和20个中子)极不稳定,迅速衰变。氧元素的质子数为8,其核外电子数为______;氧28与常见氧16(含8个质子和8个中子)的本质区别是______。
(5)搭建水分子球棍模型时,代表氧原子的球与代表氢原子的球通过棍连接,模型中“棍”主要体现了水分子中原子间的( )
A. 距离关系 B. 质量关系 C. 连接方式 D. 大小关系
(6)梳理水的组成与结构认识思路:首先通过______实验确定水的宏观组成,再通过______(填方法)认识水的微观构成,最后借助模型直观呈现其结构。
(7) 卢瑟福用α粒子轰击氮气发现质子,查德威克证实中子存在,这些实验表明原子的结构中,带正电的微粒是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$