内容正文:
第三单元 物质构成的奥秘
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 分子和原子
考点二 原子结构
考点三 元素
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
04·题型洞悉·考向预测 13
考点一 分子和原子
考向01分子、原子概念
考向02微粒共性
考向03用微粒性质解释常见现象
考点二 原子结构
考向01 原子的构成
考向02 离子
考向03 原子(离子)结构示意图
考向04 相对原子质量
考点三 元素
考向01 元素概念
考向02 元素分布
考向03 元素分类
考向04 元素符号及意义
考向05 元素周期表及其应用
05·优题精选·练能提分 24
35 / 35
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考点要求
2025年
2024年
课标要求
分子和原子
T17(1)(省卷)
T4(长沙)
T16(2)(省卷)
T5(长沙)
知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的;
能从微观的角度解释化学变化的实质。
原子结构
——
——
认识原子是由原子核和核外电子构成的;
知道原子可以结合成分子,也可以转变成离子。
元素
T4(省卷)
T16(2)(长沙)
T3(省卷)
T5(省卷)
T4(长沙)
T19(1)(长沙)
认识物质是由元素组成的;知道质子数相同的一类原子属于同种元素;了解在化学反应中元素种类是不变的;初步认识元素周期表。
命题预测
物质的构成是湖南中考必考内容,题型主要以选择题、填空与简答题的形式呈现。预计2026年中考中,分子以分子的性质为主要考点进行考查;原子可能会以原子结构为主要考点进行考查,离子以离子符号、离子所带的电荷为主要考点进行考查;元素以元素周期表单元格为重要考查对象,元素的宏观意义,联系到化合价、元素质量的计算为主要考点进行考查。
考点一 分子和原子
一、分子
1、概念
分子:由分子构成的物质分子是保持其 的最小粒子。
原子: 中最小的粒子。
2、认识微观粒子的基本特征(以分子为例)
(1)分子质量和体积都 ;
(2)分子之间都有 ;一般情况下,同种物质不同状态的分子间隔:气态>液态>固态。温度升高,分子间隔 ;压强增大,分子间隔 。
(3)分子总在 ,且温度越高,运动越 。
(4)保持物质化学性质的微粒,决定于构成该物质的微粒是什么,如由分子构成的物质,保持其化学性质的最小微粒就是 ,由原子构成的物质,保持其化学性质的最小微粒就是 。保持水的化学性质的粒子是 ;保持铁的化学性质的粒子是 。同种分子化学性质 ,不同种分子化学性质 。
3、分子与原子的区别与联系:
区别:在化学变化中分子还 再分,原子 再分;
联系:分子是由 构成的,在化学变化中,分子分裂成 ,原子重新组合成新的分子。
1.“分子大,原子小”的说法是错误:原子不一定比分子小,世界最大的原子是钫原子(Fr,半径1.53A),
最小的分子是氢分子(H2,半径1.15A)。
2.分子是由原子构成的,但原子只能构成分子的说法错误,原子也可以直接构成物质(比如:金属、非
金属固体单质和稀有气体都是由原子构成。)
1.(2025·湖南长沙·中考真题)2025年5月,《自然》杂志发表了我国的一项重大突破,通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的改变是( )
A.氢分子质量变小 B.氢分子间隔变小
C.氢分子停止运动 D.氢分子化学性质改变
2.(2025·湖南·三模)宏观辨识和微观探析相结合是化学学科的重要思想之一、下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可以被压缩——气体分子体积变小
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.甲烷能燃烧,水不能燃烧——分子构成不同
D.蔗糖在热水中比在冷水中溶解快——温度升高,分子运动速率加快
考点二 原子结构
一、原子发现史
1、道尔顿:原子 ,是最小的实心球体。
2、汤姆森:英国科学家汤姆森发现了 ,认为原子在一定的条件下是可分的。并设计了一个原子模型,认为原子像葡萄干布丁,其中葡萄干是带 的电子,布丁是带正电的物质。
3、卢瑟福:α粒子轰击金箔实验
(1)现象: ①大部分α粒子穿过金箔, 方向;
②部分α粒子 原来前进的方向;
③甚至有极少数α粒子被反 。
(2)现象分析: ①大多数α粒子能顺利穿过金箔,说明原子内部有 。
②带正电的α粒子与带正电的原子核产生 ,方向偏转。
③极少数α粒子被反弹过来说原子核的 比α粒子大很多。
(3)结论:原子是由 和 构成。
二、原子结构
原子核(带 ) (带正电)
1、原子( ) 中子( )
核外电子(带 )
2、核电荷数:原子核所带 。
3、原子质量几乎全部集中在 上,但原子核体积很小,原子的体积由核外电子决定。
4、在原子中,质子数= =
三、相对原子质量
1、定义:一个原子质量与一个 的质量的 的比值就是相对原子质量。
2、近似算法公式:相对原子质量= 数+ 数。
3、理解 (1)相对原子质量不是个质量是个 ;
(2)有单位,是“ ”常省略不写;
(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比;
(4)引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算 。
四、原子核外电子的排布
1、在多电子的原子中,核外电子的能量不同,能量高的离核 ,能量低的离核 。通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的 。
2、排布规律:(1)第1层最多 个电子;(2)第2层最多 个电子;(3)最外层最多 个。
3、结构示意图含义:
4、原子的化学性质与最外层电子数的关系
原子分类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
金属原子
一般 4个
易 电子
不稳定
非金属原子
一般 4个(H、B除外)
易 电子
不稳定
稀有气体原子
个(氦为2个)
不易得失电子
比较稳定
结论
原子的化学性质取决于 。
5、在结构示意图中,原子、阴离子、阳离子的判断依据:
在原子中:质子数 电子数;在阳离子中:质子数 电子数; 在阴离子中:质子数 电子数,
五、离子
1.定义:带电的 或 。
2.分类:阳离子:(质子数 核外电子数)带 的离子。
阴离子:(质子数 核外电子数)带 的离子。
3.书写:在元素符号或原子团的 先写数字再写 , 数值为 时省略不写。如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。
4.含义:
镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 。
5、原子、离子、分子的关系。
(
中子
核外电子
物质
原子
分子
)
六、构成物质的微粒
构成物质的基本微粒有三种:分子、原子和离子。
1、由原子构成的物质有:
种类
示例
构成微粒
物质符号
符号书写特点
①金属单质
铜
铁
铜原子
铁原子
Cu
Fe
元素符号
②大多数的固态非金属单质(常温)
石墨
红磷
碳原子
磷原子
C
P
③稀有气体
氦气
氩气
氦原子
氩原子
He
Ar
2、由分子构成的物质有:
种类
示例
构成微粒
物质符号
①大多数的气态单质(常温)
氧气
足球烯
氧分子
足球烯分子
O2
C60
②大多数的非金属氧化物
水
二氧化碳
水分子
二氧化碳分子
H2O
CO2
③酸
盐酸
硫酸
盐酸分子或氯化氢分子
硫酸分子
HCl
H2SO4
3、由离子构成的物质:
种类
示例
构成微粒
①大多数的金属氧化物
氧化镁
氧离子和镁离子
②大多数的碱
氢氧化钠
钠离子和氢氧根离子
③大多数的盐
氯化钠
硫酸铜
氯离子和钠离子
铜离子和硫酸根离子
1.原子由_______和_______构成,原子核由_______和_______构成。但是原子核内一定有_______,不一定有_______。(如普通氢原子就无中子)。
2.相对原子质量不是个质量是个_______;有单位,是“____”常省略不写;
3.最外层电子数为8的粒子不一定是_______,也可能是_______或_______;稳定结构的原子最外层电子数不一定是_____。(如第一层为最外层,则只有_____个电子,例如氦原子)
1.(2025·湖南郴州·预测模拟)华为自主研发的芯片突破了美国对芯片技术的封锁。芯片的主要材料是硅。下列有关硅原子的说法不正确的是( )
A.一个硅原子中有15个质子
B.单质硅是由硅原子构成的
C.硅原子的质量主要集中在硅原子的原子核上
D.硅原子的最外层有4个电子
2.(2025·湖南长沙·三模)2025年1月,我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是( )
A. B.
C. D.
考点三 元素
一、元素
1、定义:具有相同 的一类原子的总称(元素是宏观概念只论 不论 )。
注意:元素的根本区别是 ;质子数决定 ,同种元素的原子质子数一定 。
2、分类:
(1)金属元素:“ ”(金和汞除外);最外层电子数 ;
(2) 非金属元素:“ ”“ ”“ ”;最外层电子数 ;
(3)稀有气体元素:He、Ne、Ar;最外层电子数 (He、2个);
3、元素符号:
(1)书写:拉丁字母;
(2)书写原则:“ ”一个字母的 ,二个字母的第一个大写,第二个 。
(3)意义:
①宏观:一种 。
②微观:一个 。
③由原子构成的物质:其元素符号还表示一种 。
④元素符号前出现数字:只表示 意义。
如:H:表示氢元素,一个氢原子; Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
4、元素分布:
(1)地壳中元素含量由高到低是O、 、Al、 、Ca。地壳中含量最多的元素是 和最多的金属元素 ;
(2)海水中最多的元素 和最多的金属元素是 ;
(3)空气中含量最多的元素 ;
(3)人体中最多的元素 和最多的金属元素 ;
(4)最原始的元素 ,即相对原子质量最 的元素;
二、元素周期表
1、结构:每个横行叫 ,共7个横行,即 个周期; 每个纵行叫 ,共18个纵行, 个族(8、9、10三个纵行合成为1个族);
2、单元格(以锂元素为例)
①原子序数。
3、规律:
(1)原子序数= = = 。
(2)同一周期:
①元素原子的电子层数 ;
②从左到右,最外层电子数依次 ;
③周期序数等于 ;
④除第一周期以外,每一周期都是以 开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以 结尾。
(3)同一族:
①从上到下,元素原子的电子层数依次 ;
②最外层电子数 (He除外),因此同族元素的化学性质 。
1.元素是宏观概念只论种数不论个数。元素符号(表示一种元素;一个原子)前面出现了数字,就只表示微观概念(几个原子)。
2.是否为同种元素,只需要看质子数是否相同。而元素的化学性质由最外层电子数决定,化学性质相似,则最外层电子数一样。
3.元素符号的书写原则(可以概括为“一大二小”),必须书写规范。
4. 熟记元素周期表的规律,同周期则__________相同,同族则__________相同,化学性质_____。如果不同族,最外层电子数相同,化学性质_____相似。例如氦和镁最外层电子数相同,但是氦是稳定结构,镁则易_____电子,形成阳离子。
1.(2025·湖南长沙·三模)我国化学家徐光宪团队研发的稀土分离技术为国家安全作出了重要贡献。下图是两种常见的稀土元素在元素周期表中的信息,下列说法正确的是( )
A.钕的元素符号为nd B.钇的相对原子质量为88.91g
C.两种元素的本质区别是质子数不同 D.钕原子中子数为60
2.(2025·湖南长沙·二模)化学与生活密切相关。家庭常备的“含氟牙膏”“加碘食盐”“富硒茶”等产品,包装上标注的氟、碘、硒指的是( )
A.分子 B.原子
C.单质 D.元素
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
[活动目标] 通过制作模型和展示科学家的探索历程,进一步认识物质是由微观粒子构成的,进一步体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法。
[活动设计与实施]
任务一 探究构成物质的微观粒子
任务二 认识模型在探索物质组成与结构中的作用
任务三 任务三以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
1.(2025·湖南张家界·三模)模型法是科学学习重要的方法,如图为原子结构模型的演变图,下列说法正确的是( )
A.图A为道尔顿实心球原子模型 B.图B为汤姆生葡萄干面包式原子模型
C.图C为近代电子云原子模型 D.图D为玻尔轨道式原子模型
2.(2024·湖南益阳·三模)科学家运用了构建模型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.卢瑟福等人通过粒子散射实验证明了原子中带正电荷部分的体积很小
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
考点一 分子和原子
►考向01 分子、原子概念
【典例】(2025·湖南长沙·二模)春天油菜花盛开,空气中弥漫着淡淡的香味。这种香味来源于油菜花中的一种酯类物质(化学式为C6H10O2),下列说法不正确的是( )
A.空气中弥漫着花香说明分子在不断运动
B.油菜花中的物质C6H10O2可能具有挥发性
C.燃烧C6H10O2会使其原子种类发生变化
D.C6H10O2从液态变为气态时,分子间距增大
【变式】(2025·湖南永州·二模)有关分子、原子的说法正确的是( )
A.分子是保持物质性质的最小微粒 B.原子是化学变化中的最小微粒
C.化学变化中分子、原子均可分 D.分子质量一定大于原子质量
►考向02 微粒共性
【典例】(2024·湖南长沙·三模)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一,下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气经压缩可以储存在钢瓶中
压强增大,分子间的间隔变小
B
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳
化学反应前后原子的种类发生改变
C
水和过氧化氢化学性质不同
构成二者的分子不同
D
1滴水中大约有个水分子
分子的质量和体积都很小
【变式】(2025·湖南长沙·三模)南门口是长沙最有名的小吃街之一。走在街上,能闻到阵阵美食香气的原因是( )
A.分子的体积变大 B.分子在不断的运动
C.分子间有间隔 D.分子的质量很小
►考向03 用微粒性质解释常见现象
【典例】(2025·湖南长沙·二模)“见微知著,见著知微”是一种重要的思维方法。下列宏观事实的微观解释正确的是( )
A.花园里百花盛开,香气四溢——分子在不断运动
B.水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起—水分子体积增大
C.过氧化氢能分解产生氧气——过氧化氢中含有氧分子
D.铁片、铁粉呈现不同颜色——构成两种物质的原子不同
【变式】(2025·湖南永州·二模)物质都是由一些微观粒子构成的,下列对宏观事实的解释错误的是( )
A.水和过氧化氢化学性质不同——分子不同,化学性质不同
B.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰——氧气含量不同
C.品红在热水中扩散的更快——温度升高,分子运动加快
D.柳絮飘扬——分子在不断运动
考点二 原子结构
►考向01 原子的结构
【典例】(2025·湖南邵阳·二模)嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3,氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图,下列说法正确的是( )
A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等
C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4
【变式】(2025·湖南永州·三模)“原子”一词源自希腊形容词atomos(或atomon),它的意思是“不可分割、数量无限、大小各异、形状完美、坚固,且无内部间隙;除了自身所处位置的变化,它们本身是不变的,不可再生,也不可摧毁的”。下列有关原子的说法正确的是
A.分子由原子构成,故分子一定都比原子大
B.原子中一定都含有质子、中子、电子三种粒子
C.原子的质量主要集中在原子核上
D.同种原子只能构成同种分子
►考向02 离子
【典例】(2025·湖南永州·三模)负氧离子被誉为“空气维生素”,有利于人体的身心健康。下列关于负氧离子的说法中正确的是( )
A.负氧离子核内质子数与电子数相等
B.负氧离子在空气中保持静止状态
C.负氧离子的化学性质与的相同
D.负氧离子为阴离子
【变式】(2025·湖南郴州·模拟预测)某阳离子与另一种阴离子有相同的核外电子排布,其中原子A的核外电子数是a,则原子B的质子数( )
A. B.
C. D.
►考向03 原子(离子)结构示意图
【典例】(2025·湖南株洲·一模)“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关氯原子和氯离子的说法错误的是( )
A.氯离子的结构示意图为
B.氯原子核内有17个质子
C.氯原子的最外层有7个电子
D.和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定
【变式】(2025·湖南·模拟预测)下列有关分子、原子、离子、元素的说法中,正确的是( )
A.所有原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B.同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D.化学反应中分子的种类不变
►考向04 相对原子质量
【典例】(2025·湖南怀化·模拟预测)如图所示,甲是某元素在周期表中的相关信息,乙是该元素原子的结构示意图。以下说法正确的是( )
A.该元素中子数是17 B.该元素的相对原子质量为35.45g
C.该元素的原子在化学反应中易失去电子 D.该元素的原子核外有三个电子层
【变式】(2025·湖南永州·二模)如图是氢气与氯气反应的示意图,下列有关说法正确的是( )
A.氢原子的相对原子质量约为
B.该变化证明,原子是最小粒子,不可再分
C.该反应属于分解反应
D.氯化氢分子是保持氯化氢气体化学性质的最小粒子
考点三 元素
►考向01 元素概念
【典例】(2025·湖南岳阳·二模)海水中含有氢、氧、金、银等80多种元素,金元素与银元素的本质区别是
A.质子数不同 B.电子数不同
C.中子数不同 D.相对原子质量不同
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)家庭生活中常见的“铁强化酱油”、“高钙奶粉”、“加碘盐”(如图)等,其中的“铁”、“钙”、“碘”是指( )
A.元素 B.原子
C.分子 D.单质
►考向02 元素分布
【典例】(2025·湖南张家界·三模)如图为地壳中的元素含量图,地壳中含量最高的金属元素是( )
A.铁 B.氧
C.铝 D.硅
【变式】(2025·湖南郴州·一模)目前宇航服中的电池结构采用了最新的技术创新,该电池使用了硅材料,硅元素在周期表中的信息如图,下列说法正确的是( )
A.硅属于固态金属元素 B.硅的相对原子质量为28
C.硅原子最外层电子数4,最高价是+4价 D.硅在地壳中的含量第一
►考向03 元素分类
【典例】(2025·湖南湘潭·一模)建立模型是学习化学的重要方法。如图所示模型正确的是( )
A.元素分类 B.物质组成
C.水和氢气的转化模型 D.元素、原子、离子关系
【变式】(2025·湖南湘潭·一模)近日,我国科学家研究发布目前最高水准超导量子计算机——“祖冲之三号”体现我国科学技术的不断进步。计算机用到的芯片成分之一是硅,下图是硅元素在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是( )
A.硅元素是金属元素
B.硅元素的原子序数为14
C.硅元素的相对原子质量为28.09g
D.硅元素是地壳中含量最高的元素
►考向04 元素符号及意义
【典例】(2025·湖南长沙·模拟预测)微观粒子通过相互作用构成了我们周围的一切。下列有关说法错误的是( )
A.热胀冷缩是因为微粒间间隙变大变小 B.原子得失电子,原子核发生改变
C.氯离子的结构是相对稳定结构 D.O既表示氧元素又表示一个氧原子
【变式】(2025·湖南长沙·三模)钼是高温合金、高速钢、硬质合金和磁性材料的愉要成分。钼在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.钼是一种金属元素 B.钼原子的质量为95.96g
C.Mo可表示一个钼原子 D.钼原子的质子数为42
►考向05 元素周期表及其应用
【典例】(2024·湖南·模拟预测)光子芯片的材料以第二代半导体InP等物质为主。In在元素周期表中的部分信息及P原子结构示意图如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.In元素的相对原子质量是114.8g
B.ln元素为非金属元素
C.P元素位于第五周期
D.P原子在化学反应中易得到电子
【变式】(2025·湖南岳阳·预测模拟)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下面是元素周期表的部分内容,请根据下表回答问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是_______(填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡
C.道尔顿 D.阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一,能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)钠处于元素周期表中第 周期。
1.【新情境】(2025·湖南长沙·模拟预测)我国首台万瓦级氮制冷机首次公之于众,该装备能够在极端低温环境下稳定运行,为液氮的生产及储存提供了技术支持。液氮可由氮气冷却液化而成,该过程中氮分子( )
A.种类改变 B.数目改变
C.大小改变 D.间隔改变
2.(2025·湖南长沙·三模)分子、原子、离子是构成物质的基本粒子。下列物质中含氧分子的是( )
A.液态空气 B.二氧化碳
C.硝酸钾 D.硫酸
2.【神舟飞船】(2025·湖南长沙·二模)2025年4月30日,我国神舟十九载人航天完成任务,顺利返回。如图是航天飞行器座舱内空气更新过程示意图,下列说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ的作用是将空气和、分离
B.装置Ⅱ中分子和原子的种类发生了改变
C.装置Ⅲ可以为座舱不断地提供
D.座舱中的处理方式是再回收利用
3.(2025·湖南长沙·模拟预测)下列有关分子、原子的说法中,正确的是( )
A.分子是化学变化中的最小微粒 B.同种原子可以构成不同分子
C.原子能直接构成物质 D.化学变化中分子数目变少、原子数目不变
4.【重要化学元素】(2025·湖南长沙·三模)截至2024年,我国核电在运在建规模升至世界第一、铀是一种核燃料,题图是铀在元素周期表中的信息和原子结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.铀是金属元素 B.铀的相对原子质量为238.0g
C.铀在元素周期表中位于第七周期 D.原子核内有92个中子
5.(2025·湖南郴州·二模)下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是( )
A. B.
C. D.
6.【新教材改编】(2025·湖南常德·一模)用浓氨水和酚酞溶液进行“分子运动现象”的实验中,无需标注的图标是( )
A.护目镜 B.热烫
C.排风 D.洗手
7.【新考向科学思维】(2025·湖南岳阳·一模)宏微结合是化学学科的重要特点之一,下列对宏观事实的微观解释错误的是( )
A.酒香不怕巷子深——分子总在不断地运动
B.变瘪的乒乓球放入热水中形状会恢复——温度升高分子间的间隔变大
C.结成冰的水不再流动——温度低于零度以下,水分子不再运动
D.糖是甜的,醋是酸的——不同种分子性质有所不同
8.(2025·湖南长沙·三模)原子结构的探索过程经历了道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云模型的阶段。现在常用原子结构示意图表示核外电子的分层排布。如图是A、B、C、D、E五种粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)图中五种微粒共 表示种元素。
(2)A中x的数值为 。
(3)上述五种微粒中,化学性质相似的原子是 。
9.(2025·湖南娄底·模拟预测)图a是铯元素在元素周期表中的信息,图b是铝原子结构示意图,图c为元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同元素。
(1)图中b该原子在化学反应中容易失去电子,形成稳定结构的粒子的符号为 。
(2)有关图c的说法,正确的是_______(填序号)。
A.原子序数:Z>Y B.核外电子数:X=Y C.Y和Z同处于第二周期
(3)如图是一定条件下,某化学变化的微观示意图,从分子和原子的角度说明化学变化的实质: 。
10.(2025·湖南·一模)阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃,生产工艺流程为:黄豆→豆腐坯→上色(用硫酸亚铁等)→臭卤浸泡→臭豆腐坯。国家标准中规定,在臭豆腐的制作过程中硫酸亚铁的最大使用浓度为0.15g/L。实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响,结果如图1所示(L值表示颜色明度,L=0为黑色,L=100为白色)。臭豆腐“闻起来臭,吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡,卤水在37℃密封箱里保温发酵过程中理化指标变化情况如图2所示。
臭豆腐富含蛋白质、维生素B12等,维生素B12可以延缓大脑老化进程,降低老年痴呆的发病率。需要注意的是,臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应,生成致癌物亚硝胺。因此,在吃臭豆腐时,最好多吃富含维生素C的食物,以阻断亚硝胺的生成。依据文章内容回答下列问题:
(1)从微观角度解释,能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是 。
(2)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为:温度为37℃等其他条件相同时, 。
(3)依据短文可知,制作黑色臭豆腐较适宜的硫酸亚铁浓度为 g/L。
11.【创新实验】(2025·湖南常德·三模)建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式。
(1)氧气可压缩储存于钢瓶中,这是因为 。
某化学兴趣小组设计了探究分子性质的两个实验
实验一:借助氧气传感器探究分子运动的特点
【操作与分析】
(2)按图1连接好实验装置,打开氧气传感器,测得前3分钟曲线为图2中AB段,请从分子的性质角度回答氧气体积分数下降的原因是 。
(3)用双手给塑料瓶加热2分钟,测得曲线为BC段,对比曲线AB和BC可知:温度升高,分子 。
(4)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为CD段,对比AB段,请分析CD段氧气体积分数下降更快的原因是 。
实验二:通过化学反应探究分子数目与压强的关系
【操作与记录】如图3所示连接好实验装置,并确保其气密性良好。
操作1:将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内,轻轻振荡,发现95℃热水无明显变化。
操作2:若将操作1中注入的水改成相同体积的氢氧化钠溶液,进行相同实验,观察到95℃热水立即沸腾。
【分析与结论】回答下列问题
(5)设计操作1的目的是 。
(6)95℃热水立即沸腾的合理解释是 。
1.【新情境】(2025·湖南衡阳·二模)中国古诗词中蕴含着许多科学道理,下列对“莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰”的解释,错误的是( )
A.雪、水、冰都由水分子构成
B.雪融化过程中,分子间的间隔改变
C.水结冰时,水分子本身没有发生改变
D.水结成冰后,分子停止运动
2.(2025·湖南长沙·一模)中国优秀传统文化博大精深,源远流长,蕴含了许多化学知识。“化学”一词最早出现于清朝的《化学鉴原》,该书把地壳中含量居第二位的元素翻译成“矽(xi)”,如今把这种“矽”元素命名为( )
A.硒 B.铝
C.锡 D.硅
3.【新教材改编】(2025·湖南怀化·一模)如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图,下列说法错误的是
A.每个氯离子带一个单位负电荷
B.钠原子在该反应中形成了阴离子
C.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
D.钠离子和氯离子的结构都相对稳定
4.【中国科技】(2025·湖南长沙·二模)我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线,搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是钼元素在元素周期表中的相关信息。下列说法错误的是( )
A.1个钼原子中含有42个质子 B.钼的元素符号是Mo
C.钼属于金属元素 D.钼的相对原子质量为95.96g
5.【新考向思维导图】(2025·湖南衡阳·模拟预测)下面是从性质、类别、构成、变化等角度认识微观粒子的思维导图。下列说法正确的是( )
6.(2025·湖南永州·三模)宏观辨识和微观探析相结合是化学学科的重要思想之一。下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可以被压缩——气体分子体积变小
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——分子构成不同
D.蔗糖在热水中比在冷水中溶解快——温度升高,分子运动速率加快
7.(2025·湖南邵阳·三模)银元素的一个原子的实际质量为m kg,其相对原子质量为108,某元素X的阳离子X3+的核外有10个电子,核内有10个中子,则元素X的一个原子的实际质量为( )
A.108m/23 kg B.23 /108m kg
C.23m/108 kg D.108 /23m kg
8.(2025·湖南长沙·三模)化学用语是独特的化学语言,关于下列符号或图示的说法正确的是( )
①H ;②Ca+2;③; ④ ;⑤
A.①只能表示氢元素 B.③、④都属于阳离子
C.②可以表示钙离子 D.由⑤可知钛原子的核电荷数为22
9.(2025·湖南常德·预测模拟)如图是五种微粒的结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.上述五种微粒只涉及四种元素
B.②③⑤表示的微粒性质较稳定
C.①②④属于原子,③⑤属于阴离子
D.①④对应元素组成化合物的化学式为NaF
10.(2025·湖南怀化·模拟预测)依据所学知识和元素周期表的部分信息判断,下列叙述正确的是( )
A.锂的相对原子质量是6.94g B.第12号元素的符号为Cl
C.氢原子结构示意图为 D.钠原子在化学反应中易得到电子
11.(2025·湖南益阳·模拟预测)2025年4月27日,中国自主制造的全球最大装载量汽车运输船—“深圳号”搭载超7000辆新能源汽车前往巴西伊塔雅伊港。
(1)“深圳号”采用的是最新液化天然气和传统燃油的双燃料动力技术。气态天然气加压压缩成液态的过程中,分子的 (填“间隔”或“种类”)发生改变。
(2)在消防系统方面,船体的各个区域均安装有自动喷水灭火装置。用水灭火的主要原理是 和隔绝氧气。
(3)氢能源汽车是新能源汽车中的一种。甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制氢的微观反应示意图如图所示。
①该反应中, (填“需要”或“不需要”)不断加入催化剂。
②保持丙化学性质的最小粒子是 (填化学符号)。
12.(2025·湖南长沙·模拟预测)2024年7月26日第33届夏季奥运会在法国巴黎开幕,中国体育代表团一共参加了30个比赛大项,创造了境外奥运参赛最佳成绩。
(1)田径:长跑运动员赛后需要补充氯化钠,构成氯化钠的微粒是 (填“分子”“原子”或“离子”)。
(2)游泳:为了保证泳池卫生,泳池中会加入适量灭藻剂——硫酸铜。硫酸铜中所含的阴离子是 (填离子符号)。
13.(2025·湖南怀化·一模)下图①,②是氟元素、钠元素的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。请你回答:
(1)图中 ,钠元素符号为 ;
(2)C粒子属于 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”);
(3)A、B、C、D属于同种元素的粒子是 (填字母);
(4)A粒子的化学性质与B、C、D中 (填字母)的化学性质相似。
14.(2025·湖南长沙·二模)认真阅读下列科普短文。
我国计划在月球南极建设国际月球科研站,开展月基环境探测、资源利用和原位建造等任务。以下是相关科学资料:
资料1 月壤特性:月壤含氦-3、铁氧化物等成分,其颗粒尖锐且缺乏黏性。科学家通过模拟月壤烧结制成“月壤砖”,需在真空热压炉中以高温处理,形成稳定结构。
资料2 当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为
资料3 使用质谱仪测定,在月球黑暗处发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。
资料4 氦-3可以进行核聚变反应,是理想的清洁核能源。
请回答下列问题:
(1)时,氢气、氨气和氮气的分子运动示意图分别如图所示。
①由如图分析,分子运动平均速率与 有关。
②已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明其原因: 。
(2)将来月球科研站获取的能源可以来自于 。
15.(2025·湖南株洲·一模)某兴趣小组做如下图所示实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。
实验1:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞溶液。
实验2(如图甲所示):
(1)烧杯B中的现象是 ,产生这一现象的原因是 。
【讨论交流】
(2)使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验3(如图乙所示作为对比实验。你认为有无必要?为什么? 。
【实验改进】在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图丙所示。
a向B、C、E三支试管中分别加入的蒸馏水,各滴入1-2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b在A、D试管中分别加入浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图丙连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【交流讨论】
(3)①E试管放有酚酞溶液的目的是 。
进行操作丙时观察到的现象是 。
对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
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第三单元 物质构成的奥秘
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 分子和原子
考点二 原子结构
考点三 元素
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
04·题型洞悉·考向预测 13
考点一 分子和原子
考向01 分子、原子概念
考向02 微粒共性
考向03 用微粒性质解释常见现象
考点二 原子结构
考向01 原子的构成
考向02 离子
考向03 原子(离子)结构示意图
考向04 相对原子质量
考点三 元素
考向01 元素概念
考向02 元素分布
考向03 元素分类
考向04 元素符号及意义
考向05 元素周期表及其应用
05·优题精选·练能提分 24
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考点要求
2025年
2024年
课标要求
分子和原子
T17(1)(省卷)
T4(长沙)
T16(2)(省卷)
T5(长沙)
知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的;
能从微观的角度解释化学变化的实质。
原子结构
——
——
认识原子是由原子核和核外电子构成的;
知道原子可以结合成分子,也可以转变成离子。
元素
T4(省卷)
T16(2)(长沙)
T3(省卷)
T5(省卷)
T4(长沙)
T19(1)(长沙)
认识物质是由元素组成的;知道质子数相同的一类原子属于同种元素;了解在化学反应中元素种类是不变的;初步认识元素周期表。
命题预测
物质的构成是湖南中考必考内容,题型主要以选择题、填空与简答题的形式呈现。预计2026年中考中,分子以分子的性质为主要考点进行考查;原子可能会以原子结构为主要考点进行考查,离子以离子符号、离子所带的电荷为主要考点进行考查;元素以元素周期表单元格为重要考查对象,元素的宏观意义,联系到化合价、元素质量的计算为主要考点进行考查。
考点一 分子和原子
一、分子
1、概念
分子: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:化学变化中最小的粒子。
2、认识微观粒子的基本特征(以分子为例)
(1)分子质量和体积都很小;
(2)分子之间都有间隔;一般情况下,同种物质不同状态的分子间隔:气态>液态>固态。温度升高,分子间隔增大;压强增大,分子间隔缩小。
(3)分子总在不断的运动,且温度越高,运动越快。
(4)保持物质化学性质的微粒,决定于构成该物质的微粒是什么,如由分子构成的物质,保持其化学性质的最小微粒就是分子,由原子构成的物质,保持其化学性质的最小微粒就是原子。保持水的化学性质的粒子是水分子;保持铁的化学性质的粒子是铁原子。同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。
3、分子与原子的区别与联系:
区别:在化学变化中分子还可以再分,原子不可再分;
联系:分子是由原子构成的,在化学变化中,分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。
1.“分子大,原子小”的说法是错误:原子不一定比分子小,世界最大的原子是钫原子(Fr,半径1.53A),
最小的分子是氢分子(H2,半径1.15A)。
2.分子是由原子构成的,但原子只能构成分子的说法错误,原子也可以直接构成物质(比如:金属、非
金属固体单质和稀有气体都是由原子构成。)
1.(2025·湖南长沙·中考真题)2025年5月,《自然》杂志发表了我国的一项重大突破,通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的改变是( )
A.氢分子质量变小 B.氢分子间隔变小
C.氢分子停止运动 D.氢分子化学性质改变
【答案】B
【解析】A、氢气加压过程中,氢分子本身没有发生变化,分子质量也不会改变。因为分子质量是分子的固有属性,不随压强变化而变化,A 选项错误;
B、加压时,气体分子间的间隔会变小。对于氢气来说,在加压过程中,氢分子间的间隔变小,从而使氢气由气态逐渐转变为固态,B 选项正确;
C、分子总是在不断运动的,无论是否加压,氢分子都不会停止运动,只是加压会使分子运动的速率和分子间的距离等发生变化,C 选项错误;
D、氢分子的化学性质由氢分子本身的结构决定,在加压过程中,氢分子没有发生改变,其化学性质也不会改变,D 选项错误。
故选B。
2.(2025·湖南·三模)宏观辨识和微观探析相结合是化学学科的重要思想之一、下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可以被压缩——气体分子体积变小
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.甲烷能燃烧,水不能燃烧——分子构成不同
D.蔗糖在热水中比在冷水中溶解快——温度升高,分子运动速率加快
【答案】A
【解析】A、气体被压缩是因为分子间隔变小,而非分子体积改变,微观解释错误,符合题意;
B、花香四溢是分子不断运动的宏观表现,微观解释正确,不符合题意;
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,甲烷和水分子结构不同,导致性质差异,微观解释正确,不符合题意;
D、温度升高加快分子运动速率,溶解更快,微观解释正确,不符合题意。
故选A。
考点二 原子结构
一、原子发现史
1、道尔顿:原子不可再分,是最小的实心球体。
2、汤姆森:英国科学家汤姆森发现了电子,认为原子在一定的条件下是可分的。并设计了一个原子模型,认为原子像葡萄干布丁,其中葡萄干是带负电的电子,布丁是带正电的物质。
3、卢瑟福:α粒子轰击金箔实验
(1)现象: ①大部分α粒子穿过金箔,不改变原来方向;
②部分α粒子改变了原来前进的方向;
③甚至有极少数α粒子被反弹回来。
(2)现象分析: ①大多数α粒子能顺利穿过金箔,说明原子内部有很大的空间。
②带正电的α粒子与带正电的原子核产生斥力,方向偏转。
③极少数α粒子被反弹过来说原子核的质量比α粒子大很多。
(3)结论:原子是由原子核和核外电子构成。
二、原子结构
原子核(带正电) 质子(带正电)
1、原子(不显电性) 中子(不带电)
核外电子(带负电)
2、核电荷数:原子核所带电荷数。
3、原子质量几乎全部集中在原子核上,但原子核体积很小,原子的体积由核外电子决定。
4、在原子中,质子数=核外电子数=核电荷数
三、相对原子质量
1、定义:一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比值就是相对原子质量。
2、近似算法公式:相对原子质量=质子数+中子数。
3、理解 (1)相对原子质量不是个质量是个比值;
(2)有单位,是“1”常省略不写;
(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比;
(4)引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算方便。
四、原子核外电子的排布
1、在多电子的原子中,核外电子的能量不同,能量高的离核远,能量低的离核近。通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。
2、排布规律:(1)第1层最多2个电子;(2)第2层最多8个电子;(3)最外层最多8个。
3、结构示意图含义:
4、原子的化学性质与最外层电子数的关系
原子分类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
金属原子
一般<4个
易失去电子
不稳定
非金属原子
一般≥4个(H、B除外)
易得到电子
不稳定
稀有气体原子
8个(氦为2个)
不易得失电子
比较稳定
结论
原子的化学性质取决于最外层电子数。
5、在结构示意图中,原子、阴离子、阳离子的判断依据:
在原子中:质子数等于电子数;在阳离子中:质子数大于电子数; 在阴离子中:质子数小于电子数,
五、离子
1.定义:带电的原子或原子团。
2.分类:阳离子:(质子数大于核外电子数)带正电的离子。
阴离子:(质子数小于核外电子数)带负电的离子。
3.书写:在元素符号或原子团的右上角先写数字再写正负号, 数值为1时省略不写。如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。
4.含义:
镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 一个镁离子带两个单位的正电荷 。
5、原子、离子、分子的关系。
(
质子
中子
原子核
核外电子
原子
物质
原子
分子
)
六、构成物质的微粒
构成物质的基本微粒有三种:分子、原子和离子。
1、由原子构成的物质有:
种类
示例
构成微粒
物质符号
符号书写特点
①金属单质
铜
铁
铜原子
铁原子
Cu
Fe
元素符号
②大多数的固态非金属单质(常温)
石墨
红磷
碳原子
磷原子
C
P
③稀有气体
氦气
氩气
氦原子
氩原子
He
Ar
2、由分子构成的物质有:
种类
示例
构成微粒
物质符号
①大多数的气态单质(常温)
氧气
足球烯
氧分子
足球烯分子
O2
C60
②大多数的非金属氧化物
水
二氧化碳
水分子
二氧化碳分子
H2O
CO2
③酸
盐酸
硫酸
盐酸分子或氯化氢分子
硫酸分子
HCl
H2SO4
3、由离子构成的物质:
种类
示例
构成微粒
①大多数的金属氧化物
氧化镁
氧离子和镁离子
②大多数的碱
氢氧化钠
钠离子和氢氧根离子
③大多数的盐
氯化钠
硫酸铜
氯离子和钠离子
铜离子和硫酸根离子
1.原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。但是原子核内一定有质子,不一定有中子。(如普通氢原子就无中子)。
2.相对原子质量不是个质量是个比值;有单位,是“1”常省略不写;
3.最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体原子,也可能是阳离子或阴离子;稳定结构的原子最外层电子数不一定是8。(如第一层为最外层,则只有2个电子,例如氦原子)
1.(2025·湖南郴州·预测模拟)华为自主研发的芯片突破了美国对芯片技术的封锁。芯片的主要材料是硅。下列有关硅原子的说法不正确的是( )
A.一个硅原子中有15个质子
B.单质硅是由硅原子构成的
C.硅原子的质量主要集中在硅原子的原子核上
D.硅原子的最外层有4个电子
【答案】A
【解析】A、原子的原子序数=质子数,硅原子的原子序数为14,所以一个硅原子中有14个质子,故选项说法错误;
B、硅属于固态非金属单质,是由硅原子构成的,故选项说法正确;
C、原子的质量主要集中在原子的原子核上,所以硅原子的质量主要集中在硅原子的原子核上,故选项说法正确;
D、硅原子的核外有14个电子,第一层上有2个电子,第二层数有8个电子,最外层有4个电子,故选项说法正确;
故选:A。
2.(2025·湖南长沙·三模)2025年1月,我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】“氚”属于氢元素的一种原子,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,原子的质子数等于核外电子数,故能表示氚原子的是,故选:D。
考点三 元素
一、元素
1、定义:具有相同质子数的一类原子的总称(元素是宏观概念只论种数不论个数)。
注意:元素的根本区别是质子数不同;质子数决定元素的种类,同种元素的原子质子数一定相同。
2、分类:
(1)金属元素:“钅”(金和汞除外);最外层电子数1-3;
(2) 非金属元素:“气”“氵”“石”;最外层电子数4-7;
(3)稀有气体元素:He、Ne、Ar;最外层电子数8(He、2个);
3、元素符号:
(1)书写:拉丁字母;
(2)书写原则:“一大二小”一个字母的大写,二个字母的第一个大写,第二个小写。
(3)意义:
①宏观:一种元素。
②微观:一个原子。
③由原子构成的物质:其元素符号还表示一种物质。
④元素符号前出现数字:只表示微观意义。
如:H:表示氢元素,一个氢原子; Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
4、元素分布:
(1)地壳中元素含量由高到低是O、Si、Al、Fe、Ca。地壳中含量最多的元素是O和最多的金属元素Al;
(2)海水中最多的元素O和最多的金属元素是Na;
(3)空气中含量最多的元素N;
(3)人体中最多的元素O和最多的金属元素Ca;
(4)最原始的元素H,即相对原子质量最小的元素;
二、元素周期表
1、结构:每个横行叫周期,共7个横行,即7个周期; 每个纵行叫族,共18个纵行,16个族(8、9、10三个纵行合成为1个族);
2、单元格(以锂元素为例)
①原子序数。
3、规律:
(1)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)同一周期:
①元素原子的电子层数相同;
②从左到右,最外层电子数依次增加;
③周期序数等于电子层数;
④除第一周期以外,每一周期都是以金属元素开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结尾。
(3)同一族:
①从上到下,元素原子的电子层数依次增加;
②最外层电子数相同(He除外),因此同族元素的化学性质相似。
1.元素是宏观概念只论种数不论个数。元素符号(表示一种元素;一个原子)前面出现了数字,就只表示微观概念(几个原子)。
2.是否为同种元素,只需要看质子数是否相同。而元素的化学性质由最外层电子数决定,化学性质相似,则最外层电子数一样。
3.元素符号的书写原则(可以概括为“一大二小”),必须书写规范。
4. 熟记元素周期表的规律,同周期则电子层数相同,同族则最外层电子数相同,化学性质相似。如果不同族,最外层电子数相同,化学性质不一定相似。例如氦和镁最外层电子数相同,但是氦是稳定结构,镁则易失去电子,形成阳离子。
1.(2025·湖南长沙·三模)我国化学家徐光宪团队研发的稀土分离技术为国家安全作出了重要贡献。下图是两种常见的稀土元素在元素周期表中的信息,下列说法正确的是( )
A.钕的元素符号为nd B.钇的相对原子质量为88.91g
C.两种元素的本质区别是质子数不同 D.钕原子中子数为60
【答案】C
【解析】A、根据元素周期表的信息可知,右上角的字母表示元素符号,则钕的元素符号为Nd,故选项说法不正确;
B、根据元素周期表的信息可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,则钇的相对原子质量为88.91,单位是“1”,不是“g”,故选项说法不正确;
C、元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子总称,则两种元素的本质区别是质子数不同,故选项说法正确;
D、根据元素周期表的信息可知,左上角的数字表示原子序数,则钕的原子序数为60,原子中原子序数=质子数=60;元素名称下方的数字表示相对原子质量,则钕的相对原子质量为144.2,中子数=相对原子质量-质子数=144.2-60≈84,故选项说法不正确。
故选C。
2.(2025·湖南长沙·二模)化学与生活密切相关。家庭常备的“含氟牙膏”“加碘食盐”“富硒茶”等产品,包装上标注的氟、碘、硒指的是( )
A.分子 B.原子
C.单质 D.元素
【答案】D
【解析】宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示;分子的构成,用微观粒子来表示。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,是宏观概念,只讲种类,不讲个数。食品、药品、营养品、矿泉水等物质中的“碘、氟、钙、铁、锌”等是指元素。通常用元素及其所占质量(质量分数)来描述。分子原子是微观概念。所以题中所说的氟、碘、硒指的是元素。故选D。
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
[活动目标] 通过制作模型和展示科学家的探索历程,进一步认识物质是由微观粒子构成的,进一步体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法。
[活动设计与实施]
任务一 探究构成物质的微观粒子
任务二 认识模型在探索物质组成与结构中的作用
任务三 任务三以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
1.(2025·湖南张家界·三模)模型法是科学学习重要的方法,如图为原子结构模型的演变图,下列说法正确的是( )
A.图A为道尔顿实心球原子模型 B.图B为汤姆生葡萄干面包式原子模型
C.图C为近代电子云原子模型 D.图D为玻尔轨道式原子模型
【答案】A
【解析】A、道尔顿认为原子是不可再分的实心球体 ,图 A 为道尔顿实心球原子模型,该选项正确;
B、图 B 为卢瑟福核式结构模型,他通过 α 粒子散射实验,提出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,带负电的电子在核外空间绕核旋转;而汤姆生葡萄干面包式原子模型认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多带负电的电子,电子中和了正电荷,从而形成了电中性的原子,B 选项错误;
C、图 C 为汤姆生葡萄干面包式原子模型 ;近代电子云原子模型是用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率,图 D 才是近代电子云原子模型,C 选项错误;
D、图 D 为近代电子云原子模型;玻尔轨道式原子模型认为电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动,D 选项错误。
故选A。
2.(2024·湖南益阳·三模)科学家运用了构建模型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.卢瑟福等人通过粒子散射实验证明了原子中带正电荷部分的体积很小
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
【答案】D
【解析】 A、道尔顿提出原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子,该说法正确;
B、汤姆孙等人发现了电子,说明原子是可分的,这一发现推翻了道尔顿的实心球模型,该说法正确;
C、卢瑟福等人通过 α 粒子散射实验,发现大多数 α 粒子能穿过金箔且不改变原来的运动方向,少数 α 粒子发生了较大角度的偏转,极少数 α 粒子的偏转角度超过了 90°,甚至有的被反向弹回,这证明了原子中带正电荷部分(原子核)的体积很小,该说法正确;
D、随着科学的不断发展,人们对原子结构的认识也在不断深入,卢瑟福核式模型并不是最完善的原子结构模型,后续还有其他模型不断被提出和完善,该说法错误。
故选D。
考点一 分子和原子
►考向01 分子、原子概念
【典例】(2025·湖南长沙·二模)春天油菜花盛开,空气中弥漫着淡淡的香味。这种香味来源于油菜花中的一种酯类物质(化学式为C6H10O2),下列说法不正确的是( )
A.空气中弥漫着花香说明分子在不断运动
B.油菜花中的物质C6H10O2可能具有挥发性
C.燃烧C6H10O2会使其原子种类发生变化
D.C6H10O2从液态变为气态时,分子间距增大
【答案】C
【解析】A、空气中弥漫着花香说明分子在不断运动,扩散到空气中,说法正确,不符合题意;
B、春天油菜花盛开,空气中弥漫着淡淡的香味,油菜花中的物质C6H10O2,可能具有挥发性,说法正确,不符合题意;
C、燃烧C6H10O2时,发生的是化学反应,化学反应过程中原子种类不会发生变化,说法错误,符合题意;
D、C6H10O2从液态变为气态时,分子间距增大,因为气体分子间的距离远大于液体,说法正确,不符合题意。
故选C。
【变式】(2025·湖南永州·二模)有关分子、原子的说法正确的是( )
A.分子是保持物质性质的最小微粒 B.原子是化学变化中的最小微粒
C.化学变化中分子、原子均可分 D.分子质量一定大于原子质量
【答案】B
【解析】A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒,不能保持物理性质,故选项说法错误;
B、化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,在化学变化中分子可以再分而原子不能再分,原子是化学变化中的最小微粒,故选项说法正确;
C、化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,化学变化中分子可以再分,原子不能再分,故选项说法错误;
D、分子和原子不能笼统的比较大小,分子的质量不一定比原子的质量大,故选项说法错误。
故选:B。
►考向02 微粒共性
【典例】(2024·湖南长沙·三模)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一,下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气经压缩可以储存在钢瓶中
压强增大,分子间的间隔变小
B
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳
化学反应前后原子的种类发生改变
C
水和过氧化氢化学性质不同
构成二者的分子不同
D
1滴水中大约有个水分子
分子的质量和体积都很小
【答案】B
【解析】A、氧气经压缩可以储存在钢瓶中,是因为分子间有间隔,压强增大,分子间的间隔变小,故A解释正确;
B、一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,属于化学变化,在化学变化前后原子的种类不变,故B解释错误;
C、水和过氧化氢化学性质不同,是因为构成二者的分子不同,不同种分子的化学性质不同,故C解释正确;
D、1滴水中大约有 1.67×1021 个水分子,说明分子的质量和体积都很小,故D解释正确;
故选:B。
【变式】(2025·湖南长沙·三模)南门口是长沙最有名的小吃街之一。走在街上,能闻到阵阵美食香气的原因是( )
A.分子的体积变大 B.分子在不断的运动
C.分子间有间隔 D.分子的质量很小
【答案】B
【解析】A、闻到香气过程中分子体积未变大,错误。
B、分子不断运动,美食香味分子扩散到鼻腔,使人闻到气味,正确。
C、分子间间隔与闻到香气无关,错误。
D、分子质量小和闻到香气无关联,错误。
故选B。
►考向03 用微粒性质解释常见现象
【典例】(2025·湖南长沙·二模)“见微知著,见著知微”是一种重要的思维方法。下列宏观事实的微观解释正确的是( )
A.花园里百花盛开,香气四溢——分子在不断运动
B.水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起—水分子体积增大
C.过氧化氢能分解产生氧气——过氧化氢中含有氧分子
D.铁片、铁粉呈现不同颜色——构成两种物质的原子不同
【答案】A
【解析】A、花香四溢是由于分子不断运动,扩散到空气中,该选项解释正确;
B、壶盖被顶起是因水分子间隔增大,而非体积变化,该选项解释错误;
C、过氧化氢分解生成氧气,但过氧化氢本身不含氧分子,该选项解释错误;
D、铁片与铁粉颜色差异由物质形态引起,原子结构相同,该选项解释错误。
故选A。
【变式】(2025·湖南永州·二模)物质都是由一些微观粒子构成的,下列对宏观事实的解释错误的是( )
A.水和过氧化氢化学性质不同——分子不同,化学性质不同
B.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰——氧气含量不同
C.品红在热水中扩散的更快——温度升高,分子运动加快
D.柳絮飘扬——分子在不断运动
【答案】D
【解析】A、分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒,水是由水分子构成的,过氧化氢是由过氧化氢分子构成的,水和过氧化氢化学性质不同是因为它们的分子构成不同,分子不同,化学性质不同,故解释正确;
B、硫在空气中燃烧只发出淡蓝色火焰,而在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,这是因为氧气含量不同,氧气浓度越大反应越剧烈,故解释正确;
C、品红在热水中扩散的更快是因为温度越高,分子运动加快,故解释正确;
D、柳絮飘扬是宏观物体的运动,不是分子在不断运动,故解释错误。
故选D。
考点二 原子结构
►考向01原子的结构
【典例】(2025·湖南邵阳·二模)嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3,氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图,下列说法正确的是( )
A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等
C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4
【答案】B
【解析】A、氦﹣3原子含有1个中子,故A不正确;
B、氦﹣3原子中电子数和质子数都是2相等,故B正确;
C、核内质子数是2,所以核电荷数为2,故C不正确;
D、相对原子质量为,故D不正确。故选B。
【变式】(2025·湖南永州·三模)“原子”一词源自希腊形容词atomos(或atomon),它的意思是“不可分割、数量无限、大小各异、形状完美、坚固,且无内部间隙;除了自身所处位置的变化,它们本身是不变的,不可再生,也不可摧毁的”。下列有关原子的说法正确的是
A.分子由原子构成,故分子一定都比原子大
B.原子中一定都含有质子、中子、电子三种粒子
C.原子的质量主要集中在原子核上
D.同种原子只能构成同种分子
【答案】C
【解析】A、分子由原子构成,但分子不一定比原子大。例如氢分子相对分子质量较小,而一些金属原子(如铁原子等)质量和体积都比氢分子大,应该说分子比构成它的原子大,该选项错误;
B、原子一般由质子、中子、电子构成,但有一种氢原子(氕)中没有中子,只有质子和电子,所以原子中不一定都含有质子、中子、电子三种粒子,该选项错误;
C、电子质量很小,约为质子质量的,可忽略不计,原子的质量主要集中在由质子和中子构成的原子核上,该选项正确;
D、同种原子可以构成不同种分子,例如氧原子可以构成氧气分子(O2),也可以构成臭氧分子(O3),该选项错误。
故选C。
►考向02 离子
【典例】(2025·湖南永州·三模)负氧离子被誉为“空气维生素”,有利于人体的身心健康。下列关于负氧离子的说法中正确的是( )
A.负氧离子核内质子数与电子数相等
B.负氧离子在空气中保持静止状态
C.负氧离子的化学性质与的相同
D.负氧离子为阴离子
【答案】D
【解析】A、氧分子得到1个电子形成带1个单位负电荷的负氧离子,所以负氧离子核内质子数<电子数,说法错误,不符合题意;
B、负氧离子在空气中仍在不断运动,说法错误,不符合题意;
C、负氧离子带负电,氧分子不带电,二者化学性质不同,说法错误,不符合题意;
D、阴离子带负电,所以负氧离子为阴离子,说法正确,符合题意。
故选:D。
【变式】(2025·湖南郴州·模拟预测)某阳离子与另一种阴离子有相同的核外电子排布,其中原子A的核外电子数是a,则原子B的质子数( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】原子A的核外电子数是a,则Am +的核外电子有a-m;Am +与Bn-有相同的核外电子排布,则原子B的核外电子数=a-m-n;电子数=质子数=a-m-n。
故选:C。
►考向03原子(离子)结构示意图
【典例】(2025·湖南株洲·一模)“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关氯原子和氯离子的说法错误的是( )
A.氯离子的结构示意图为
B.氯原子核内有17个质子
C.氯原子的最外层有7个电子
D.和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定
【答案】A
【解析】A、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,氯原子的核外电子排布为2、8、7,最外层电子数为7,氯离子是氯原子得到1个电子形成的,故氯离子的核外电子排布为2、8、8,因此氯离子的结构示意图为 ,故A选项符合题意;
B、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=原子序数=17,故B选项不符合题意;
C、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,氯原子的核外电子排布为2、8、7,氯原子的最外层有7个电子,故C选项不符合题意;
D、氯原子的最外层电子数为7,易得到电子,氯离子的最外层电子数为8,不易得失电子,达到稳定结构,故和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定,故D选项不符合题意。
故选A。
【变式】(2025·湖南·模拟预测)下列有关分子、原子、离子、元素的说法中,正确的是( )
A.所有原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B.同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D.化学反应中分子的种类不变
【答案】C
【解析】A、原子是由质子、中子、核外电子构成的,但并不是所有原子中都有中子,如氢原子内没有中子,故选项说法错误;
B、同种元素的原子核内质子数一定相等,但中子数不一定相等,如C-12和C-14,故选项说法错误;
C、氯化钠由氯离子和钠离子构成,故选项说法正确;
D、化学反应前后分子的种类发生改变,因为有新的分子生成反应才是化学反应,故选项说法错误。
故选:C。
►考向04相对原子质量
【典例】(2025·湖南怀化·模拟预测)如图所示,甲是某元素在周期表中的相关信息,乙是该元素原子的结构示意图。以下说法正确的是( )
A.该元素中子数是17 B.该元素的相对原子质量为35.45g
C.该元素的原子在化学反应中易失去电子 D.该元素的原子核外有三个电子层
【答案】D
【解析】A、元素周期表单元格中,左上角的数字表示原子序数,最下方的数字表示相对原子质量,原子序数=原子的质子数,相对原子质量≈质子数+中子数,则该元素中子数为35-17=18,该选项说法不正确;
B、相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确;
C、该元素的原子最外层电子数为7,大于4,在化学变化中易得到电子,该选项说法不正确;
D、由图可知,该元素的原子核外有三个电子层,该选项说法正确。
故选D。
【变式】(2025·湖南永州·二模)如图是氢气与氯气反应的示意图,下列有关说法正确的是( )
A.氢原子的相对原子质量约为
B.该变化证明,原子是最小粒子,不可再分
C.该反应属于分解反应
D.氯化氢分子是保持氯化氢气体化学性质的最小粒子
【答案】D
【解析】A、相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,常省略不写,故A不正确;
B、该变化证明,原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中,原子不可再分,而原子本身是可以再分的,没有化学变化的限制,原子可分为原子核与核外电子,故B不正确;
C、该反应是由两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故C不正确;
D、氯化氢是由氯化氢分子构成,氯化氢分子是保持氯化氢化学性质的最小粒子,故D正确;
故选:D。
考点三 元素
►考向01元素概念
【典例】(2025·湖南岳阳·二模)海水中含有氢、氧、金、银等80多种元素,金元素与银元素的本质区别是
A.质子数不同 B.电子数不同
C.中子数不同 D.相对原子质量不同
【答案】A
【解析】元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。元素的本质区别在于质子数(即核电荷数)不同。
故选:A。
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)家庭生活中常见的“铁强化酱油”、“高钙奶粉”、“加碘盐”(如图)等,其中的“铁”、“钙”、“碘”是指( )
A.元素 B.原子
C.分子 D.单质
【答案】A
【解析】物质由元素组成,“铁强化酱油”“高钙奶粉”“加碘盐” 等中的 “铁”“钙”“碘” 不是以单质、分子、原子等具体形式存在,而是强调存在的元素。
故选A。
►考向02元素分布
【典例】(2025·湖南张家界·三模)如图为地壳中的元素含量图,地壳中含量最高的金属元素是( )
A.铁 B.氧
C.铝 D.硅
【答案】C
【解析】由题图可知:地壳中含量最高的非金属元素是氧,含量最高的金属元素是铝;
故选C。
【变式】(2025·湖南郴州·一模)目前宇航服中的电池结构采用了最新的技术创新,该电池使用了硅材料,硅元素在周期表中的信息如图,下列说法正确的是( )
A.硅属于固态金属元素 B.硅的相对原子质量为28
C.硅原子最外层电子数4,最高价是+4价 D.硅在地壳中的含量第一
【答案】C
【解析】A、硅元素名称带有 “石” 字旁,属于固态非金属元素,A 错误;
B、在元素周期表信息示意图中,下方的数字表示相对原子质量,硅的相对原子质量为 28.08,B 错误;
C、硅原子的原子序数为 14,核外电子排布为 2、8、4,最外层电子数为 4,最高价是 +4 价,C 正确;
D、氧在地壳中的含量第一,硅在地壳中的含量第二,D 错误。
故选C。
►考向03元素分类
【典例】(2025·湖南湘潭·一模)建立模型是学习化学的重要方法。如图所示模型正确的是( )
A.元素分类 B.物质组成
C.水和氢气的转化模型 D.元素、原子、离子关系
【答案】C
【解析】A、气体元素也属于非金属元素,元素包含金属元素和非金属元素,故模型错误;
B、物质是由元素组成的,也可以由分子、原子、离子构成,原子可以构成分子,分子可以分解为原子,原子通过得失电子形成阴阳离子,离子得失电子又会转化为原子,故模型错误;
C、水可以在通电的条件下分解为氢气和氧气,氢气可以在氧气中点燃生成水,故模型正确;
D、元素是宏观概念,是质子数相同的一类原子的总称,原子和离子是微观的概念,微观不能包含宏观,故模型错误。
故选C。
【变式】(2025·湖南湘潭·一模)近日,我国科学家研究发布目前最高水准超导量子计算机——“祖冲之三号”体现我国科学技术的不断进步。计算机用到的芯片成分之一是硅,下图是硅元素在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是( )
A.硅元素是金属元素
B.硅元素的原子序数为14
C.硅元素的相对原子质量为28.09g
D.硅元素是地壳中含量最高的元素
【答案】B
【解析】A、硅元素的名称中带有 “石” 字旁,属于非金属元素,而不是金属元素,错误;
B、在元素周期表中,元素单元格左上角的数字表示原子序数。从图中可知,硅元素的原子序数为14,正确;
C、元素周期表中元素单元格最下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位是 “1”,省略不写,不是 “g”,错误;
D、地壳中含量最高的元素是氧元素,硅元素是地壳中含量居第二位的元素,错误。
故选B。
►考向04元素符号及意义
【典例】(2025·湖南长沙·模拟预测)微观粒子通过相互作用构成了我们周围的一切。下列有关说法错误的是( )
A.热胀冷缩是因为微粒间间隙变大变小 B.原子得失电子,原子核发生改变
C.氯离子的结构是相对稳定结构 D.O既表示氧元素又表示一个氧原子
【答案】B
【解析】A、气体热胀冷缩是因为气体分子间的间隔受热时增大,遇冷时减小,分子本身的大小不变,故选项说法正确;
B、原子得失电子时,改变的是核外电子数,原子核(由质子和中子构成)的组成和数量均未改变,故选项说法错误;
C、氯原子最外层有7个电子,得1个电子形成Cl⁻后,最外层达到8电子稳定结构,故选项说法正确;
D、 元素符号“O”宏观表示氧元素,微观表示一个氧原子,故选项说法正确。
故选B。
【变式】(2025·湖南长沙·三模)钼是高温合金、高速钢、硬质合金和磁性材料的愉要成分。钼在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.钼是一种金属元素 B.钼原子的质量为95.96g
C.Mo可表示一个钼原子 D.钼原子的质子数为42
【答案】B
【解析】A、钼元素名称带有 “钅” 字旁,属于金属元素,该说法正确;
B、元素信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,钼的相对原子质量是95.96,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,该说法错误;
C、元素符号 “Mo” 可表示钼元素、一个钼原子、钼这种物质,所以 “Mo 可表示一个钼原子”,该说法正确;
D、元素信息示意图左上角数字表示原子序数,原子序数 = 质子数,钼元素左上角数字为 42,所以钼原子质子数为 42,该说法正确。
故选B。
►考向05元素周期表及其应用
【典例】(2024·湖南·模拟预测)光子芯片的材料以第二代半导体InP等物质为主。In在元素周期表中的部分信息及P原子结构示意图如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.In元素的相对原子质量是114.8g
B.ln元素为非金属元素
C.P元素位于第五周期
D.P原子在化学反应中易得到电子
【答案】D
【解析】A、由In在元素周期表中的部分信息可知:元素名称正下方的数字表示该元素相对原子质量,铟元素的相对原子质量是114.8,相对原子质量单位是“1”,省略不写,说法错误;
B、铟含有“钅”字旁,属于金属元素,说法错误;
C、由磷原子结构示意图可知:磷原子核外有3个电子层,原子中周期数=电子层数,磷元素位于第三周期,说法错误;
D、由磷原子结构示意图可知:磷原子最外层电子数为5,大于4,磷原子在化学反应中易得到电子,说法正确;
故选:D。
【变式】(2025·湖南岳阳·预测模拟)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下面是元素周期表的部分内容,请根据下表回答问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是_______(填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡
C.道尔顿 D.阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一,能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)钠处于元素周期表中第 周期。
【答案】(1)A
(2)19.00
(3)三
【解析】(1)A、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,符合题意;
B、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成,不符合题意;
C、道尔顿提出了原子论,不符合题意;
D、阿伏加德罗提出了分子学说,不符合题意。
故选A;
(2)在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故氟元素的相对原子质量为:19.00;
(3)由元素周期表可知,钠元素位于元素周期表的第三周期。
1.【新情境】(2025·湖南长沙·模拟预测)我国首台万瓦级氮制冷机首次公之于众,该装备能够在极端低温环境下稳定运行,为液氮的生产及储存提供了技术支持。液氮可由氮气冷却液化而成,该过程中氮分子( )
A.种类改变 B.数目改变
C.大小改变 D.间隔改变
【答案】D
【解析】液氮由氮气气冷却液化属于物理变化,此过程中分子本身的性质未改变,即分子的种类、数目和大小都不变,改变的分子间隔,由气态变成液态,分子间隔变小。
故选D。
2.(2025·湖南长沙·三模)分子、原子、离子是构成物质的基本粒子。下列物质中含氧分子的是( )
A.液态空气 B.二氧化碳
C.硝酸钾 D.硫酸
【答案】A
【解析】A、液态空气是混合物,含有液态氧气(O2分子),因此存在氧分子,选项正确;
B、二氧化碳(CO2)中的氧以化合态存在,无O2分子,选项错误;
C、硝酸钾(KNO3)中的氧存在于硝酸根离子()中,无O2分子,选项错误;
D、硫酸(H2SO4)中的氧存在于硫酸根离子()中,无O2分子,选项错误。
故选A。
2.【神舟飞船】(2025·湖南长沙·二模)2025年4月30日,我国神舟十九载人航天完成任务,顺利返回。如图是航天飞行器座舱内空气更新过程示意图,下列说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ的作用是将空气和、分离
B.装置Ⅱ中分子和原子的种类发生了改变
C.装置Ⅲ可以为座舱不断地提供
D.座舱中的处理方式是再回收利用
【答案】B
【解析】A、由流程图可知,进入装置I的是空气、二氧化碳和水,从左侧出来的是空气,下侧出来的是水,缺少二氧化碳,由于没有其他物质生成,所以从右侧出来的是二氧化碳气体,所以装置Ⅰ的作用是将空气和、分离,说法正确,不符合题意;
B、由流程图可知,装置Ⅱ中二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成碳和水,化学方程式为,分子种类发生了改变,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类不变,说法错误,符合题意;
C、由流程图可知,装置Ⅲ中水在通电条件下分解生成氢气和氧气,可以为座舱不断地提供,说法正确,不符合题意;
D、由流程图可知,座舱中的处理方式是再回收利用,说法正确,不符合题意。
故选:B。
3.(2025·湖南长沙·模拟预测)下列有关分子、原子的说法中,正确的是( )
A.分子是化学变化中的最小微粒 B.同种原子可以构成不同分子
C.原子能直接构成物质 D.化学变化中分子数目变少、原子数目不变
【答案】BC
【解析】A、原子是化学变化中的最小微粒,A选项错误;
B、同种原子可以构成不同分子,例如O2和O3,B选项正确;
C、原子能直接构成物质,例如Fe、Cu、C等,C选项正确;
D、原子是化学变化中的最小微粒,化学变化中分子数目不一定改变,原子数目一定不变,D选项错误。
故选:BC。
4.【重要化学元素】(2025·湖南长沙·三模)截至2024年,我国核电在运在建规模升至世界第一、铀是一种核燃料,题图是铀在元素周期表中的信息和原子结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.铀是金属元素 B.铀的相对原子质量为238.0g
C.铀在元素周期表中位于第七周期 D.原子核内有92个中子
【答案】AC
【解析】A、铀字带有“金”字旁,属于金属元素,故A正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量的单位是“1”,通常省略不写,不是“g”,即铀的相对原子质量为238.0,故B错误;
C、原子核外电子层数=其元素所在周期数,由铀的原子结构示意图可知,其核外有7个电子层,则铀在元素周期表中位于第七周期,故C正确;
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,即铀的原子序数为92,在原子中,原子序数=质子数=92,元素名称下方的数字表示相对原子质量,铀的相对原子质量为238.0,相对原子质量≈质子数+中子数,则中子数=238-92=146,故D错误。
故选AC。
5.(2025·湖南郴州·二模)下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、该微粒中,质子数=10=核外电子数=10,为原子,故A错误;
B、该微粒中,质子数=12>核外电子数=10,为阳离子,故B正确;
C、该微粒中,质子数=13<核外电子数=13,为原子,故C错误;
D、该微粒中,质子数=16<核外电子数=18,为阴离子,故D错误。
故选B。
6.【新教材改编】(2025·湖南常德·一模)用浓氨水和酚酞溶液进行“分子运动现象”的实验中,无需标注的图标是( )
A.护目镜 B.热烫
C.排风 D.洗手
【答案】B
【解析】A、图中是护目镜标志,在实验中,浓氨水具有强烈的刺激性气味和腐蚀性,可能会对眼睛造成伤害,因此需要佩戴护目镜保护眼睛,图标与本实验有关,故选项不符合题意;
B、图中热烫标志,本实验不涉及高温操作,图标与本实验无关,故选项不符合题意;
C、图中是排风标志,氨水具有挥发性,挥发出来的氨气具有刺激性气味,图标与本实验有关,故选项不符合题意;
D、图中是洗手标志,实验结束后,为了防止氨水残留对皮肤造成伤害,需要及时洗手,图标与本实验有关,故选项不符合题意。
故选B。
7.【新考向科学思维】(2025·湖南岳阳·一模)宏微结合是化学学科的重要特点之一,下列对宏观事实的微观解释错误的是( )
A.酒香不怕巷子深——分子总在不断地运动
B.变瘪的乒乓球放入热水中形状会恢复——温度升高分子间的间隔变大
C.结成冰的水不再流动——温度低于零度以下,水分子不再运动
D.糖是甜的,醋是酸的——不同种分子性质有所不同
【答案】C
【解析】A、酒香不怕巷子深,是因为分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到香味,故选项解释正确;
B、变瘪的乒乓球放入热水中形状会恢复,是因为温度升高,分子间的间隔变大,故选项解释正确;
C、分子总是在不断地运动的,结成冰的水不能流动,但是水分子仍在不断地运动,故选项解释错误;
D、糖和醋是由不同种的分子构成的,不同种物质的分子性质不同,所以糖是甜的,醋是酸的,故选项解释正确;
故选:C。
8.(2025·湖南长沙·三模)原子结构的探索过程经历了道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云模型的阶段。现在常用原子结构示意图表示核外电子的分层排布。如图是A、B、C、D、E五种粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)图中五种微粒共 表示种元素。
(2)A中x的数值为 。
(3)上述五种微粒中,化学性质相似的原子是 。
【答案】(1)4/四
(2)2
(3)C和D
【解析】(1)元素是具有相同质子数的一类原子的总称,不同种元素最本质的区别是质子数不同,D和E核内质子数相同,属于同一种元素,图中质子数的种类有4种,图中共表示4种元素;
(2)原子中质子数=核外电子数,A中质子数为5,最外层为3个电子,则x=5-3=2;
(3)原子的最外层电子数决定元素的化学性质,C和D的最外层电子数相同,都是2,化学性质相似。
9.(2025·湖南娄底·模拟预测)图a是铯元素在元素周期表中的信息,图b是铝原子结构示意图,图c为元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同元素。
(1)图中b该原子在化学反应中容易失去电子,形成稳定结构的粒子的符号为 。
(2)有关图c的说法,正确的是_______(填序号)。
A.原子序数:Z>Y B.核外电子数:X=Y C.Y和Z同处于第二周期
(3)如图是一定条件下,某化学变化的微观示意图,从分子和原子的角度说明化学变化的实质: 。
【答案】(1)Al3+
(2)A
(3)在化学反应中,分子分成原子,原子不能再分,原子重新组合成新的分子
【解析】(1)图b的原子质子数为13,对应的元素为铝元素,最外层电子数为13-2-8=3,在化学反应中容易失去3个电子形成带3个单位正电荷的离子,而元素(或根)符号右上角的数字表示一个离子带电荷的数值,数字在左,正负号在右,电荷数为1时,1不写,则形成的离子符号为 A13+;
(2)A、在元素周期表中,同一横行中原子序数从左向右依次递增,原子序数:Z>Y,故A正确;
B、同一纵行,由上向下最外层电子数相同,但电子层数依次递增,则核外电子数不相等,故B错误;
C、由图可知,Y和Z同处于第三周期,而不是第二周期,故C错误;
故选A;
(3)由图可知,硫化氢和氧气在一定条件下,反应生成水和二氧化硫,从分子和原子的角度可看出,反应后分子改变,分子分解成原子,原子重新组合成新的分子。
10.(2025·湖南·一模)阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃,生产工艺流程为:黄豆→豆腐坯→上色(用硫酸亚铁等)→臭卤浸泡→臭豆腐坯。国家标准中规定,在臭豆腐的制作过程中硫酸亚铁的最大使用浓度为0.15g/L。实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响,结果如图1所示(L值表示颜色明度,L=0为黑色,L=100为白色)。臭豆腐“闻起来臭,吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡,卤水在37℃密封箱里保温发酵过程中理化指标变化情况如图2所示。
臭豆腐富含蛋白质、维生素B12等,维生素B12可以延缓大脑老化进程,降低老年痴呆的发病率。需要注意的是,臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应,生成致癌物亚硝胺。因此,在吃臭豆腐时,最好多吃富含维生素C的食物,以阻断亚硝胺的生成。依据文章内容回答下列问题:
(1)从微观角度解释,能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是 。
(2)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为:温度为37℃等其他条件相同时, 。
(3)依据短文可知,制作黑色臭豆腐较适宜的硫酸亚铁浓度为 g/L。
【答案】(1)分子在不断运动
(2)发酵时间在0-60天的范围内,随发酵时间延长,氨基酸态氮含量先升高后降低,在45天时达到最大值
(3)0.12
【解析】(1)能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是:分子在不断运动,引起臭味的分子四处扩散,使人们闻到气味;
(2)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为:温度为37℃等条件相同时,发酵时间在0-60天的范围内,随发酵时间延长,氨基酸态氮含量先升高后降低,在45天时达到最大值;
(3)在臭豆腐的制作过程中硫酸亚铁的最大使用浓度为0.15g/L,由图1可知,硫酸亚铁浓度为0.12g/L时,L=0,臭豆腐颜色为黑色,且用量不超过国家标准中的最大使用浓度,故硫酸亚铁较适宜的上色浓度为0.12g/L。
11.【创新实验】(2025·湖南常德·三模)建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式。
(1)氧气可压缩储存于钢瓶中,这是因为 。
某化学兴趣小组设计了探究分子性质的两个实验
实验一:借助氧气传感器探究分子运动的特点
【操作与分析】
(2)按图1连接好实验装置,打开氧气传感器,测得前3分钟曲线为图2中AB段,请从分子的性质角度回答氧气体积分数下降的原因是 。
(3)用双手给塑料瓶加热2分钟,测得曲线为BC段,对比曲线AB和BC可知:温度升高,分子 。
(4)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为CD段,对比AB段,请分析CD段氧气体积分数下降更快的原因是 。
实验二:通过化学反应探究分子数目与压强的关系
【操作与记录】如图3所示连接好实验装置,并确保其气密性良好。
操作1:将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内,轻轻振荡,发现95℃热水无明显变化。
操作2:若将操作1中注入的水改成相同体积的氢氧化钠溶液,进行相同实验,观察到95℃热水立即沸腾。
【分析与结论】回答下列问题
(5)设计操作1的目的是 。
(6)95℃热水立即沸腾的合理解释是 。
【答案】(1)分子之间有间隔,受压时,分子间的间隔变小
(2)分子在不断地运动,部分氧分子运动到瓶外
(3)分子之间间隔变大,导致部分气体膨胀逸出
(4)O2密度大于空气
(5)作对照试验,排除水的干扰
(6)CO2与NaOH反应,瓶内压强变小
【解析】(1)氧气可压缩储存于钢瓶中,这是因为分子之间有间隔,受压时,分子间的间隔变小;
(2)按图1连接好实验装置,打开氧气传感器,测得前3分钟曲线为图2中 AB 段,敞口放置,氧气体积分数不断减小,原因是分子在不断地运动,部分氧分子运动到瓶外;
(3)用双手给塑料瓶加热2分钟,测得曲线为 BC 段,对比曲线 AB 和 BC 可知,温度升高,分子之间间隔变大,导致部分气体膨胀逸出;
(4)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为 CD 段,对比 AB 段,CD 段氧气体积分数下降更快,原因是氧气的密度比空气大,氧分子更快更多地从瓶口向下逸出;
(5)将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内,轻轻振荡,发现95° C 热水无明显变化,设计操作1的目的是作对照组,排除水的干扰;
(6)CO2与NaOH反应,瓶内压强变小,水的沸点降低,所以95℃热水立即沸腾。
1.【新情境】(2025·湖南衡阳·二模)中国古诗词中蕴含着许多科学道理,下列对“莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰”的解释,错误的是( )
A.雪、水、冰都由水分子构成
B.雪融化过程中,分子间的间隔改变
C.水结冰时,水分子本身没有发生改变
D.水结成冰后,分子停止运动
【答案】D
【解析】A、冰和雪都是水固态形式,雪、水、冰都由水分子构成的,选项正确;
B、雪融化过程中,水分子的间隔变小,选项正确;
C、水结冰时,水分子本身没有发生改变,只是水分子间隔变大了,选项正确;
D、分子总在不断运动,水结成冰后,水分子仍在运动,选项错误;
故选D。
2.(2025·湖南长沙·一模)中国优秀传统文化博大精深,源远流长,蕴含了许多化学知识。“化学”一词最早出现于清朝的《化学鉴原》,该书把地壳中含量居第二位的元素翻译成“矽(xi)”,如今把这种“矽”元素命名为( )
A.硒 B.铝
C.锡 D.硅
【答案】D
【解析】地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,清朝的《化学鉴原》,该书把地壳中含量居第二位的元素翻译成“矽(xi)”,则如今把这种“矽”元素命名为硅。
故选:D。
3.【新教材改编】(2025·湖南怀化·一模)如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图,下列说法错误的是( )
A.每个氯离子带一个单位负电荷
B.钠原子在该反应中形成了阴离子
C.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
D.钠离子和氯离子的结构都相对稳定
【答案】B
【解析】A、氯离子是氯原子得到1个电子后形成的,故每个氯离子带一个单位的负电荷,不符合题意;
B、在该反应中,钠原子失去电子形成阳离子,符合题意;
C、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由钠离子和氯离子构成,不符合题意;
D、钠离子和氯离子的最外层电子数均是8,均达到了相对稳定结构,不符合题意。
故选B。
4.【中国科技】(2025·湖南长沙·二模)我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线,搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是钼元素在元素周期表中的相关信息。下列说法错误的是( )
A.1个钼原子中含有42个质子 B.钼的元素符号是Mo
C.钼属于金属元素 D.钼的相对原子质量为95.96g
【答案】D
【解析】A、根据元素周期表中的信息可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为42;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的质子数为42,即1个钼原子中含有42个质子,故选项说法正确;
B、根据元素周期表中的信息可知,字母表示该元素的元素符号,钼的元素符号是Mo,故选项说法正确;
C、钼带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法正确;
D、根据元素周期表中的信息可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,钼的相对原子质量为95.96,单位为“1”,常省略不写,故选项说法错误;
故选:D。
5.【新考向思维导图】(2025·湖南衡阳·模拟预测)下面是从性质、类别、构成、变化等角度认识微观粒子的思维导图。下列说法正确的是( )
【答案】C
【解析】A、分子总是在不断运动的,错误;
B、同种原子构成的物质不一定是纯净物,如金刚石和石墨的混合物中只含有碳原子一种原子,错误;
C、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,正确;
D、工业上制取氧气,利用的是分离液态空气法,属于物理变化,分子种类没有发生改变,错误。
故选C。
6.(2025·湖南永州·三模)宏观辨识和微观探析相结合是化学学科的重要思想之一。下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可以被压缩——气体分子体积变小
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——分子构成不同
D.蔗糖在热水中比在冷水中溶解快——温度升高,分子运动速率加快
【答案】A
【解析】A、气体可以被压缩,只是分子之间的间隔变小,说法错误;
B、花香四溢是因为分子在不断运动,说法正确;
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,一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧是因为分子构成不同,说法正确;
D、蔗糖在热水中比在冷水中溶解快是因为温度升高,分子运动速率加快,说法正确。
故选A。
7.(2025·湖南邵阳·三模)银元素的一个原子的实际质量为m kg,其相对原子质量为108,某元素X的阳离子X3+的核外有10个电子,核内有10个中子,则元素X的一个原子的实际质量为( )
A.108m/23 kg B.23 /108m kg
C.23m/108 kg D.108 /23m kg
【答案】C
【解析】元素X的阳离子X3+的核外有10个电子,则该元素的原子的电子数为13。
同一原子中,质子数=电子数,则该原子的质子数=13。
由于相对原子质量=质子数+中子数,则该原子的相对原子质量=13+10=23。
根据相对原子质量的公式可知,
故选:C。
8.(2025·湖南长沙·三模)化学用语是独特的化学语言,关于下列符号或图示的说法正确的是( )
①H ;②Ca+2;③; ④ ;⑤
A.①只能表示氢元素 B.③、④都属于阳离子
C.②可以表示钙离子 D.由⑤可知钛原子的核电荷数为22
【答案】D
【解析】A、①H能表示氢元素、一个氢原子,选项错误;
B、③质子数小于电子数,为阴离子,④质子数大于电子数,为阳离子,选项错误;
C、离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个离子,则钙离子应为Ca2+,选项错误;
D、由元素周期表一格知, 钛原子的原子序数为22, 在原子中原子序数等于核电荷数,钛原子的核电荷数为22,选项正确。
故选D。
9.(2025·湖南常德·预测模拟)如图是五种微粒的结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.上述五种微粒只涉及四种元素
B.②③⑤表示的微粒性质较稳定
C.①②④属于原子,③⑤属于阴离子
D.①④对应元素组成化合物的化学式为NaF
【答案】C
【解析】A、核内质子数决定元素的种类,故上述五种微粒只涉及四种元素,此选项表述正确;
B、最外层电子数决定元素的化学性质,当最外层是8电子时,化学性质比较稳定,此选项表述正确;
C、原子不带电,核内质子数等于核外电子数,阴离子带负电,核内质子数小于核外电子数,阳离子带正电,核内质子数大于核外电子数,故①②④属于原子,③属于阳离子,⑤属于阴离子,此选项表述不正确;
D、①对应的元素是F,④对应的元素是Na,两种元素组成化合物的化学式为NaF,此选项表述正确。
故选C。
10.(2025·湖南怀化·模拟预测)依据所学知识和元素周期表的部分信息判断,下列叙述正确的是( )
A.锂的相对原子质量是6.94g B.第12号元素的符号为Cl
C.氢原子结构示意图为 D.钠原子在化学反应中易得到电子
【答案】C
【解析】A、元素信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,根据图像,锂的相对原子质量是6.94,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,该选项错误;
B、第 12 号元素是镁元素,元素符号为 Mg ,Cl 是氯元素的符号,该选项错误;
C、氢原子质子数为 1,核外电子数为 1,其原子结构示意图为,该选项正确;
D、钠原子最外层电子数为 1,小于 4 且没有排满,在化学反应中易失去电子,而不是得到电子,该选项错误。
故选C。
11.(2025·湖南益阳·模拟预测)2025年4月27日,中国自主制造的全球最大装载量汽车运输船—“深圳号”搭载超7000辆新能源汽车前往巴西伊塔雅伊港。
(1)“深圳号”采用的是最新液化天然气和传统燃油的双燃料动力技术。气态天然气加压压缩成液态的过程中,分子的 (填“间隔”或“种类”)发生改变。
(2)在消防系统方面,船体的各个区域均安装有自动喷水灭火装置。用水灭火的主要原理是 和隔绝氧气。
(3)氢能源汽车是新能源汽车中的一种。甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制氢的微观反应示意图如图所示。
①该反应中, (填“需要”或“不需要”)不断加入催化剂。
②保持丙化学性质的最小粒子是 (填化学符号)。
【答案】(1)间隔
(2)降低温度至可燃物的着火点以下
(3)不需要
【解析】(1)气态天然气加压液化是物理变化,未生成新分子,分子的种类不变,只有分子间隔因加压缩小(气态分子间隔大,液态间隔小);故填:间隔。
(2)水蒸发时吸收热量,使可燃物温度降低到着火点以下,同时水蒸气可隔绝氧气,共同实现灭火;故填:降低温度至可燃物的着火点以下。
(3)催化剂在反应中只改变化学反应速率,自身质量和化学性质在反应前后不变,催化剂不会被消耗,所以反应过程中不需要不断加入催化剂; 由微观示意图可知,丙是由 2 个氢原子构成的分子,化学式为,其中分子是保持物质化学性质的最小粒子(对于由分子构成的物质),故保持丙()化学性质的最小粒子是。故填:不需要;。
12.(2025·湖南长沙·模拟预测)2024年7月26日第33届夏季奥运会在法国巴黎开幕,中国体育代表团一共参加了30个比赛大项,创造了境外奥运参赛最佳成绩。
(1)田径:长跑运动员赛后需要补充氯化钠,构成氯化钠的微粒是 (填“分子”“原子”或“离子”)。
(2)游泳:为了保证泳池卫生,泳池中会加入适量灭藻剂——硫酸铜。硫酸铜中所含的阴离子是 (填离子符号)。
【答案】(1)离子
(2)
【解析】(1)氯化钠是由钠离子和氯离子构成,所以构成氯化钠的微粒是离子。
(2)硫酸铜(CuSO4)在水溶液中会电离出铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(),其中阴离子是硫酸根离子,其离子符号为。
13.(2025·湖南怀化·一模)下图①,②是氟元素、钠元素的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。请你回答:
(1)图中 ,钠元素符号为 ;
(2)C粒子属于 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”);
(3)A、B、C、D属于同种元素的粒子是 (填字母);
(4)A粒子的化学性质与B、C、D中 (填字母)的化学性质相似。
【答案】(1)8 Na
(2)阴离子
(3)BC
(4)B
【解析】(1)原子中核电荷数=核内质子数,18=2+8+X,X=8;钠元素符号为Na;
(2)C粒子的质子数小于核外电子数,属于阴离子;
(3)质子数相同的粒子属于同一种元素,由图可知B、 C两种粒子的质子数相同,属于同种元素;
(4)最外层电子数相同的粒子具有相似的化学性质,A粒子的最外层电子数为7,与其化学性质相似的是B。
14.(2025·湖南长沙·二模)认真阅读下列科普短文。
我国计划在月球南极建设国际月球科研站,开展月基环境探测、资源利用和原位建造等任务。以下是相关科学资料:
资料1 月壤特性:月壤含氦-3、铁氧化物等成分,其颗粒尖锐且缺乏黏性。科学家通过模拟月壤烧结制成“月壤砖”,需在真空热压炉中以高温处理,形成稳定结构。
资料2 当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为
资料3 使用质谱仪测定,在月球黑暗处发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。
资料4 氦-3可以进行核聚变反应,是理想的清洁核能源。
请回答下列问题:
(1)时,氢气、氨气和氮气的分子运动示意图分别如图所示。
①由如图分析,分子运动平均速率与 有关。
②已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明其原因: 。
(2)将来月球科研站获取的能源可以来自于 。
【答案】(1)相对分子量 氦气和氢气的分子运动平均速率大于分子脱离速率的
(2)氦-3
【解析】(1)①由图2可知,氢气、氦气和氮气分子的相对分子质量不同,分子运动平均速率也不同,所以分子运动平均速率与相对分子质量有关。
②按照资料1可知,当天体中气体分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时该气体会脱离天体逸散到宇宙中,月球表面气体分子的脱离速率均为2.4km⋅s-1 , 则当气体分子运动平均速率大于时2.4km⋅s-1×20%=0.48km⋅s-1,该气体会脱离天体逸散到宇宙中,H2平均速率为1.84km⋅s-1, He 平均速率为 1.31km⋅s-1,所以H2和He会脱离月球逸散到宇宙中,所以不存在稳定大气。
(2)r由资料可知,氦-3可以进行核聚变反应,是理想的清洁核能源,所以将来月球科研站获取的能源可以来自于氦-3。
15.(2025·湖南株洲·一模)某兴趣小组做如下图所示实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。
实验1:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞溶液。
实验2(如图甲所示):
(1)烧杯B中的现象是 ,产生这一现象的原因是 。
【讨论交流】
(2)使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验3(如图乙所示作为对比实验。你认为有无必要?为什么? 。
【实验改进】在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图丙所示。
a向B、C、E三支试管中分别加入的蒸馏水,各滴入1-2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b在A、D试管中分别加入浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图丙连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【交流讨论】
(3)①E试管放有酚酞溶液的目的是 。
进行操作丙时观察到的现象是 。
对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
【答案】(1)溶液变红 氨分子不断地运动扩散到烧杯中
(2)没有,在实验1中已经证明了蒸馏水不能使酚酞变红
(3)验证空气中的物质不能使酚酞试液变红 试管中的溶液变红速率比试管快 节约药品、环保、能获得更多的实验结论(答案合理即可)
【解析】(1) 实验如图甲所示:氨分子运动到烧杯中形成氨水,观察到溶液变红,说明氨分子不断地运动扩散到烧杯中去;
(2)由于图甲中滴有酚酞试液的B烧杯中溶液没有变红,说明蒸馏水不能使酚酞试液变红,故没有必要再设计实验3;
(3)①试管中液体与空气接触,所以设置试管放有酚酞溶液的目的是验证空气中的物质不能使酚酞试液变红;
②操作丙将浓氨水的试管放入热水中,温度升高,分子运动加快,所以观察到试管中的溶液变红速率比试管快;
③改进后实验的优点是节约药品、环保、能获得更多的实验结论。
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