内容正文:
人教版(2024)九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘课题1 分子和原子 寒假巩固
【题型1】构成物质的微观粒子
【典型例题】下列各组物质中,均由原子构成的一组是( )
A.氧气 氦气
B.二氧化碳 水
C.铁 汞
D.二氧化硫 硫
【巩固训练1】能够说明物质是由微观粒子构成的事实是( )
A.小麦可以磨成粉
B.大楼是由一块一块的砖砌成的
C.糖块放入一杯水里会逐渐消失
D.石头沉入大海中看不见了
【巩固训练2】下列物质中含有氧分子的是( )
A.O2
B.H2O2
C.H2CO3
D.SO2
【巩固训练3】下列实验不能证明物质是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成的是( )
A.水中放糖,糖不见了,水却变甜了
B.大米中掺入少量沙子,沙子不见了
C.水中放入紫黑色的高锰酸钾固体,振荡后水变成了紫红色
D.一杯澄清的食盐水经蒸发析出了少量的食盐晶体
【题型2】利用分子的性质分析解决问题
【典型例题】科学家在-200 ℃的低温下,通过钢球研磨普通冰制得既不浮于水面、也不下沉的“MDA”(中密度无定形冰),下列关于“MDA”的说法正确的是( )
A. 与冰的物理性质不同
B. 分子停止运动
C. 与冰的分子构成不同
D. 分子之间无间隔
【巩固训练1】采取加压措施,使石油气变成液体装在受压容器内,此过程中发生改变的是( )
A.分子大小
B.分子质量
C.分子间隔
D.分子数目
【巩固训练2】下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
A.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
B.遥知不是雪,为有暗香来——分子总在不断运动
C.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子很小
D.水沸腾时可冲起壶盖——温度升高,分子体积变大
【巩固训练3】2021年12月9日,“太空教师”王亚平第二次进行太空授课,她在水膜表面贴上她与女儿一起做的一朵花后,花朵绚丽盛开,而水膜也依然完好,如图甲所示,这表明分子之间存在 。她在往制作好的水球内注入少量蓝色颜料,水球很快变成了一个蓝色水球,如图乙所示,这表明 (从分子运动理论角度分析)。
图①是探究分子性质的实验装置。小亮同学对其进行了改进,如图②所示,在竖直放置的T形三通管的粗玻璃管里,固定一条滴有酚酞的纱布条。
【巩固训练4】
(1)图①丙烧杯的作用是______________。图②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,然后用胶塞封闭管口。一段时间后,观察到滴有酚酞的纱布条的______________(填“ab”或“bc”)段先变为红色。
(2)图①和图②的实验均能证明分子具有的性质是__________________;与图①实验相比,改进后图②实验的优点是______________________(写一点即可)。
(3)若将图②中装有浓氨水的细弯管处浸入热水中,可以观察到滴有酚酞的纱布条变红的速度加快,请从微观角度进行解释:_____________________。
某兴趣小组设计下图所示实验探究分子的性质,请回答下列问题。(提示:氨水能使酚酞溶液变红)
【巩固训练5】(1)按图Ⅰ进行实验时,在A 试管中倒入适量浓氨水,B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸条,立即用带胶塞的导管连接好。
①一段时间后观察到的现象是 ,该现象说明分子 。
②将图Ⅰ试管A分别放入20 ℃和50 ℃的水中,观察现象,可得出温度越高,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图Ⅱ所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,实验时观察到E处产生的白烟较多(已知氨分子质量小于氯化氢分子质量)。由此可知,分子质量越大,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
【题型3】分子的定义与性质
【典型例题】下列关于密闭容器中二氧化碳气体的说法,正确的是( )
A.压缩容器会使二氧化碳分子变小
B.二氧化碳分子在容器内静止不动
C.1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的
D.碳原子和氧原子是保持二氧化碳化学性质的最小微粒
【巩固训练1】下列关于分子的描述正确的是( )
A.“热胀冷缩”现象是物质的分子大小随温度变化而变化
B.同种分子在不同环境和状态下化学性质不同
C.分子都是由原子构成的
D.气体和液体物质的分子在不断运动,而固体物质的分子是静止不动的
【巩固训练2】下列图示中能表示保持水的化学性质的粒子是( )(“”表示氧原子,“”表示氢原子)
A.
B.
C.
D.
【巩固训练3】下列微粒中,能保持氢气化学性质的是( )
A.H
B.
H3
C.2H
D.H2
【巩固训练4】若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子。下列能保持氧气化学性质的粒子模型是( )
A.
B.
C.
D.
【题型4】分子性质的实验探究
【典型例题】如图1是教材中探究分子运动现象的实验装置图,如图2是化学兴趣小组改进的实验装置图。已知:氨气密度比空气小,则下列说法不正确的是( )
A.图1装置几分钟后,a烧杯中溶液由无色变为红色
B.与图1装置相比,图2装置的优点是更环保
C.用图2装置进行实验,下方的棉花团会先变色
D.用图2的装置可以得出分子是不断运动的结论
【巩固训练1】用透明笔管和笔帽进行微型实验探究分子的性质(如图)。关于此实验的说法正确的是( )
A.酚酞由右至左依次变红
B.该实验可证明分子的运动速率与温度有关
C.
该实验优点是节约试剂
D.实验证明酚酞分子是不运动的
【巩固训练2】图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验,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Ⅱ。下列说法正确的是( )
A.本实验的目的是证明分子在不断运动
B.实验中可以观察到B中的酚酞溶液比C中先变红
C.
图Ⅱ(改进后)的实验与图Ⅰ相比唯一的优点是节约试剂,减少污染
D.通过本实验可以得出温度越高,分子间的间隔越大
【巩固训练3】为了探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组同学设计了如图甲所示的微型实验。
[查阅资料]浓氨水易挥发出氨气(NH3),浓盐酸易挥发出氯化氢(HCl)气体,二者接触会反应产生白烟,白烟是氯化铵(NH4Cl)固体。
(1)用长柄V形玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡胶塞。稍后,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟。
①产生白烟的过程中,分子的种类________(填“发生”或“未发生”)改变。
②由图甲实验可知,相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率________(填“快”或“慢”)。
(2)准备两套(A、B)如图甲所示的装置,将A装置放在室温环境中,B装置放在比室温高30 ℃的环境中,B装置中出现白烟现象比A装置中快,原因是____________________。
[拓展试验](3)再取一根V形玻璃管,开口向上放置,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡胶塞。稍后,在靠近浓氨水的一端最先出现白烟,如图乙。实验中,最先出现白烟的位置与图甲实验相反,说明相同条件下_________________。
【巩固训练4】某课外兴趣小组对分子运动现象的实验非常感兴趣,于是在老师的指导下,设计了如图1、图2装置进行实验。(已知氨水可使红色石蕊试纸变蓝)请回答下列问题:
(1)图1挤入浓氨水一段时间后,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝色,无色酚酞变 。
(2)图2中先滴入浓氨水,观察到棉花团 (填“自下而上”或“自上而下”)依次变红,再滴入浓盐酸,观察到瓶内产生大量白烟,白烟是氨气和氯化氢发生化合反应生成的氯化铵,试写出该反应的文字表达式: 。
(3)上述实验均证明了分子具有的性质是 。
【巩固训练5】小红学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1所示),由该实验现象可以说明的分子性质是 。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察,现象如图2所示。小红做的实验还可以说明的分子性质是 。
(3)如果继续完成图3实验操作,对比实验图2可以得出的结论是 。
【题型5】分子与原子的区别与联系
【典型例题】下列有关分子和原子的认识正确的是 ( )
A.分子可分,原子不可分
B.物质都是由分子构成的
C.分子的质量和体积一定比原子的大
D.同种原子可以构成分子,不同种原子也能构成分子
【巩固训练1】下列有关说法正确的是( )
A.物体的热胀冷缩现象说明分子(或原子)的大小会随温度的改变而改变
B.在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
C.尘土飞扬说明分子在不断运动
D.氧气和液氧都有助燃性,说明同种分子化学性质不相同
【巩固训练2】下图为甲醇充分燃烧的微观示意图。据图回答下列问题。
(1)图中保持乙化学性质的最小粒子是 。
(2)从反应规律看,该反应前后 (填“分子”或“原子”)的种类未发生改变。
【巩固训练3】如图是两种变化的微观图示。请从微观角度解释过程①和过程②的区别。
【题型6】微粒观点解释物质的变化
【典型例题】如图是某个化学反应的微观示意图。从图中获得的有关信息不正确的是( )
A.
该反应发生物理变化
B.反应前后原子的个数不变
C.化学反应中分子可分为原子
D.反应前是混合物,反应后是纯净物
【巩固训练1】“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.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
【巩固训练2】从分子角度解释下列现象,其中错误的是( )
A.汽油挥发——分子的体积变大
B.气体可压缩储存于钢瓶中——分子间有间隔
C.深浅衣服浸泡在一起,浅衣服会染上深颜色——分子在不断运动
D.加热氧化汞分解生成汞和氧气——在化学变化中,分子是可以再分
铷原子钟为火箭运载系统提供精确时间,金属铷化学性质活泼,易与空气中的氧气反应生成氧化铷,结合铷原子和氧原子的结构示意图,试从微观角度解释铷与氧气发生反应的实质: 。
【巩固训练4】从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(“”表示氧原子,“”表示氢原子)。
请回答:
(1)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是______(填字母)。
A.分子的数目增多了
B.分子变小了
C.分子间的距离变小了
D.分子的种类发生了改变
(2)从变化Ⅱ的微观过程可分析出,该变化属于_______________ (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)反应后的物质属于_______________ (填“纯净物”或“混合物”)。
【巩固训练5】氮气(N2)与氢气(H2)反应生成氨气(NH3)的生产过程叫作合成氨。该反应对氮肥生产具有重要意义,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。请分别从元素组成和微观粒子构成的角度描述该反应中的物质及其变化。
【题型7】微粒图像的分析及应用
【典型例题】如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(已知:代表氧原子,代表硫原子)下列说法正确的是( )
A.图1→图2过程是物理变化
B.图2→图3过程是分子发生了改变
C.图1→图2过程反应的分子个数比4:3
D.图2中有两种分子
【巩固训练1】下列是四种物质的分子模型,其对应分子属于由同种原子构成的是( )
A.
B.
C.
D.
【巩固训练2】如图为物质的分类关系图,、分别表示不同种元素的两种原子,其中①与②是并列关系,②与③是包含关系。若③是化合物,则①的微观示意图可能是( )
A.
B.
C.
D.
【巩固训练3】下列各图中●和○表示不同的原子,其中不能表示纯净物的是( )
A.
B.
C.
D.
【巩固训练4】构建知识网络是一种重要的学习方法。
(1)请将微粒名称或物质的化学符号填入A、B、C、D的相应方框内,从而完成粒子与物质之间的正确关系。
(2)用“”和“”分别表示氧原子和汞原子。如图是氧化汞在加热条件下发生分解反应的微观模拟图。请回答下列问题:
结合该图示从微观角度解释由B到C的变化实质是 ;化学反应前后,元素的种类 (填“相同”或“不同”)。
【巩固训练5】请用如图所示的水分子模型解释下列宏观现象(即画图),并回答问题。
(1)水加热到沸腾全部变成水蒸气后体积会变大:
(2)水在通电条件下生成氢气和氧气:
从微观粒子变化的角度分析:水变成水蒸气属于物理变化,原因是 。水通电发生了化学变化的依据是 。
【巩固训练6】18 世纪 70 年代,拉瓦锡第一次用实验证明了空气中含有氧气(O2)和氮气(N2),这两种气体中, 在空气中的含量更多,其用途有 。已知氮气和氧气在放电的条件下可以转 化为一氧化氮(NO),请完成该反应的微观示意图。
【巩固训练7】请用如图所示的水分子模型解释下列宏观现象(即画图),并回答问题。
(1)水加热到沸腾全部变成水蒸气后体积会变大:
(2)水在通电条件下生成氢气和氧气:
从微观粒子变化的角度分析:水变成水蒸气属于物理变化,原因是 。水通电发生了化学变化的依据是 。
人教版(2024)九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘课题1 分子和原子 寒假巩固(参考答案)
【题型1】构成物质的微观粒子
【典型例题】下列各组物质中,均由原子构成的一组是( )
A.氧气 氦气
B.二氧化碳 水
C.铁 汞
D.二氧化硫 硫
【答案】C
【解析】氧气是由氧分子构成,氦气属于稀有气体,由原子直接构成的物质;二氧化碳是由二氧化碳分子构成,水是由水分子构成;铁、汞都属于金属,都是由原子直接构成的物质;二氧化硫是由二氧化硫分子构成,硫是由硫原子直接构成的物质。
【巩固训练1】能够说明物质是由微观粒子构成的事实是( )
A.小麦可以磨成粉
B.大楼是由一块一块的砖砌成的
C.糖块放入一杯水里会逐渐消失
D.石头沉入大海中看不见了
【答案】C
【解析】小麦可以磨成粉,表明物质可由大的颗粒变成肉眼可见的小的粉末,A不符合题意;大楼是由一块一块的砖砌成的,表明大的物体可由小的物体累积而成,B不符合题意;糖块放入一杯水里会逐渐消失,表明物质是由肉眼看不见的微粒构成,C符合题意;石头沉入大海中看不见了,是由于水的透光率低及人的视力有限造成的,D不符合题意。
【巩固训练2】下列物质中含有氧分子的是( )
A.O2
B.H2O2
C.H2CO3
D.SO2
【答案】A
【巩固训练3】下列实验不能证明物质是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成的是( )
A.水中放糖,糖不见了,水却变甜了
B.大米中掺入少量沙子,沙子不见了
C.水中放入紫黑色的高锰酸钾固体,振荡后水变成了紫红色
D.一杯澄清的食盐水经蒸发析出了少量的食盐晶体
【答案】B
【解析】糖分子在水分子的作用下,扩散到水分子中间去,水就变甜了,A错误;大米和沙子都是宏观物质,都是由微观微粒构成,肉眼看得见,B正确;高锰酸钾分子不断运动,很快运动到水分子间,水就变成了紫红色,C错误;食盐水中含有氯离子和钠离子,当水分蒸发后,氯离子和钠离子重新结合成固体氯化钠,D错误。
【题型2】利用分子的性质分析解决问题
【典型例题】科学家在-200 ℃的低温下,通过钢球研磨普通冰制得既不浮于水面、也不下沉的“MDA”(中密度无定形冰),下列关于“MDA”的说法正确的是( )
A. 与冰的物理性质不同
B. 分子停止运动
C. 与冰的分子构成不同
D. 分子之间无间隔
【答案】A
【巩固训练1】采取加压措施,使石油气变成液体装在受压容器内,此过程中发生改变的是( )
A.分子大小
B.分子质量
C.分子间隔
D.分子数目
【答案】C
【巩固训练2】下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
A.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
B.遥知不是雪,为有暗香来——分子总在不断运动
C.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子很小
D.水沸腾时可冲起壶盖——温度升高,分子体积变大
【答案】D
【解析】湿衣服晾在阳光充足的地方容易干,是因为温度升高,分子运动加快,A正确;遥知不是雪,为有暗香来,是因为分子在不断运动,B正确;一滴水中大约含有1.67×1021个水分子,是因为水分子很小,C正确;水沸腾时可冲起壶盖,是因为温度升高,分子间的间隔变大的缘故,D错误。
【巩固训练3】2021年12月9日,“太空教师”王亚平第二次进行太空授课,她在水膜表面贴上她与女儿一起做的一朵花后,花朵绚丽盛开,而水膜也依然完好,如图甲所示,这表明分子之间存在 。她在往制作好的水球内注入少量蓝色颜料,水球很快变成了一个蓝色水球,如图乙所示,这表明 (从分子运动理论角度分析)。
【答案】引力 分子永不停息地做无规则运动
【解析】因为分子间存在引力,所以水膜依然完好;由于分子永不停息地做无规则热运动,所以颜料很快扩散,水球很快变成了一个蓝色水球。
图①是探究分子性质的实验装置。小亮同学对其进行了改进,如图②所示,在竖直放置的T形三通管的粗玻璃管里,固定一条滴有酚酞的纱布条。
【巩固训练4】
(1)图①丙烧杯的作用是______________。图②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,然后用胶塞封闭管口。一段时间后,观察到滴有酚酞的纱布条的______________(填“ab”或“bc”)段先变为红色。
(2)图①和图②的实验均能证明分子具有的性质是__________________;与图①实验相比,改进后图②实验的优点是______________________(写一点即可)。
(3)若将图②中装有浓氨水的细弯管处浸入热水中,可以观察到滴有酚酞的纱布条变红的速度加快,请从微观角度进行解释:_____________________。
【答案】(1)作对照 ab (2)分子在不断地运动 节约试剂(或更加环保等合理答案均可) (3)温度越高,分子运动速度越快
某兴趣小组设计下图所示实验探究分子的性质,请回答下列问题。(提示:氨水能使酚酞溶液变红)
【巩固训练5】(1)按图Ⅰ进行实验时,在A 试管中倒入适量浓氨水,B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸条,立即用带胶塞的导管连接好。
①一段时间后观察到的现象是 ,该现象说明分子 。
②将图Ⅰ试管A分别放入20 ℃和50 ℃的水中,观察现象,可得出温度越高,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图Ⅱ所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,实验时观察到E处产生的白烟较多(已知氨分子质量小于氯化氢分子质量)。由此可知,分子质量越大,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
【答案】(1) ①B试管中滤纸条上滴有酚酞溶液处由左至右依次变红 在不断运动 ②快 (2)慢
【题型3】分子的定义与性质
【典型例题】下列关于密闭容器中二氧化碳气体的说法,正确的是( )
A.压缩容器会使二氧化碳分子变小
B.二氧化碳分子在容器内静止不动
C.1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的
D.碳原子和氧原子是保持二氧化碳化学性质的最小微粒
【答案】C
【解析】压缩容器不会使二氧化碳分子变小,变化的是二氧化碳分子间的间隔,A错误;二氧化碳分子是在不断运动的,B错误;二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子,D错误。
【巩固训练1】下列关于分子的描述正确的是( )
A.“热胀冷缩”现象是物质的分子大小随温度变化而变化
B.同种分子在不同环境和状态下化学性质不同
C.分子都是由原子构成的
D.气体和液体物质的分子在不断运动,而固体物质的分子是静止不动的
【答案】C
【解析】“热胀冷缩”现象,是物质的粒子间的间隔随温度变化而变化,A错误;由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,同种分子在不同环境和状态下化学性质相同,B错误;分子都是由原子构成的,C正确;气体和液体物质的分子在不断运动,而固体物质的分子也是在不断运动的,D错误。
【巩固训练2】下列图示中能表示保持水的化学性质的粒子是( )(“”表示氧原子,“”表示氢原子)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】水由水分子构成,所以水的化学性质由水分子保持;根据水的符号H2O,可知1个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,故选D。
【巩固训练3】下列微粒中,能保持氢气化学性质的是( )
A.H
B.
H3
C.2H
D.H2
【答案】D
【巩固训练4】若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子。下列能保持氧气化学性质的粒子模型是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】氧气是由氧分子构成的,则保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子。B粒子模型表示的是氧分子,故B正确。
【题型4】分子性质的实验探究
【典型例题】如图1是教材中探究分子运动现象的实验装置图,如图2是化学兴趣小组改进的实验装置图。已知:氨气密度比空气小,则下列说法不正确的是( )
A.图1装置几分钟后,a烧杯中溶液由无色变为红色
B.与图1装置相比,图2装置的优点是更环保
C.用图2装置进行实验,下方的棉花团会先变色
D.用图2的装置可以得出分子是不断运动的结论
【答案】C
【解析】浓氨水具有挥发性,氨气溶于水形成氨水,能使酚酞变红,故几分钟后,a烧杯中的溶液由无色变为红色,A正确;与图1装置相比,图2是在密封装置内进行的实验,优点是环保,B正确;用图2装置进行实验,上方的棉花团先变色,因为浓氨水具有挥发性,氨气的密度比空气小,氨气溶于水形成氨水,能使酚酞变红,C错误;图2的装置上方的棉花团先变红,下方的棉花团后变红,说明分子是不断运动的,且氨气的密度比空气小,D正确。
【巩固训练1】用透明笔管和笔帽进行微型实验探究分子的性质(如图)。关于此实验的说法正确的是( )
A.酚酞由右至左依次变红
B.该实验可证明分子的运动速率与温度有关
C.
该实验优点是节约试剂
D.实验证明酚酞分子是不运动的
【答案】C
【解析】浓氨水具有挥发性,且酚酞遇碱性溶液变红,氨分子先运动至左边,后向右运动,所以酚酞由左至右依次变红,A错误;该实验使用的试剂少且是在封闭空间内进行的,所以其优点是节约和环保,C正确;酚酞由左至右依次变红,说明分子是不停运动的,D错误。
【巩固训练2】图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验,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Ⅱ。下列说法正确的是( )
A.本实验的目的是证明分子在不断运动
B.实验中可以观察到B中的酚酞溶液比C中先变红
C.
图Ⅱ(改进后)的实验与图Ⅰ相比唯一的优点是节约试剂,减少污染
D.通过本实验可以得出温度越高,分子间的间隔越大
【答案】A
【解析】因为氨分子是不断运动的,氨气和水结合生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红色,所以实验过程中,酚酞溶液变红色,证明分子在不断运动,故A正确;由于D试管放在热水中,温度越高,分子的运动速率越快,在进行图II的实验过程时,观察到C试管比B试管中的酚酞先变红,故B错误;图II(改进后)的实验与图I相比的优点不仅仅是节约试剂,减少污染,还能够同时验证温度对分子运动速率的影响,故C错误;实验中C试管比B试管中的酚酞先变红,可以说明温度越高,分子运动越快,不能得出温度越高,分子间的间隔越大,故D错误。
【巩固训练3】为了探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组同学设计了如图甲所示的微型实验。
[查阅资料]浓氨水易挥发出氨气(NH3),浓盐酸易挥发出氯化氢(HCl)气体,二者接触会反应产生白烟,白烟是氯化铵(NH4Cl)固体。
(1)用长柄V形玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡胶塞。稍后,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟。
①产生白烟的过程中,分子的种类________(填“发生”或“未发生”)改变。
②由图甲实验可知,相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率________(填“快”或“慢”)。
(2)准备两套(A、B)如图甲所示的装置,将A装置放在室温环境中,B装置放在比室温高30 ℃的环境中,B装置中出现白烟现象比A装置中快,原因是____________________。
[拓展试验](3)再取一根V形玻璃管,开口向上放置,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡胶塞。稍后,在靠近浓氨水的一端最先出现白烟,如图乙。实验中,最先出现白烟的位置与图甲实验相反,说明相同条件下_________________。
【答案】(1)①发生 ②慢 (2)温度越高,分子运动速率越快 (3)氯化氢气体的密度大于空气的密度,氨气的密度小于空气的密度
【解析】(1)①氯化氢和氨气结合生成氯化铵,氯化铵和氯化氢、氨气是不同的物质,因此产生白烟的过程中,分子的种类发生改变。②由图甲实验可知,浓氨水和浓盐酸均具有挥发性,分别挥发出的氨分子和氯化氢分子不断运动,当氯化氢分子和氨分子相遇时,氯化氢和氨气结合生成氯化铵,产生白烟,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,说明相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率慢。(2)A装置放置在室温环境中,B装置放在比室温高30 ℃的环境中,B装置中出现白烟现象比A装置中快,原因是温度越高,分子运动速率越快。(3)相同条件下,浓盐酸挥发出的氯化氢气体的密度大于空气,在低处聚集,浓氨水挥发出的氨气的密度小于空气,在高处聚集,所以氯化氢气体和氨气在靠近浓氨水的位置相遇,反应产生白烟。
【巩固训练4】某课外兴趣小组对分子运动现象的实验非常感兴趣,于是在老师的指导下,设计了如图1、图2装置进行实验。(已知氨水可使红色石蕊试纸变蓝)请回答下列问题:
(1)图1挤入浓氨水一段时间后,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝色,无色酚酞变 。
(2)图2中先滴入浓氨水,观察到棉花团 (填“自下而上”或“自上而下”)依次变红,再滴入浓盐酸,观察到瓶内产生大量白烟,白烟是氨气和氯化氢发生化合反应生成的氯化铵,试写出该反应的文字表达式: 。
(3)上述实验均证明了分子具有的性质是 。
【答案】(1)红(色) (2)自下而上 氨气+氯化氢――→氯化铵 (3)分子在不断运动
【解析】(2)图2中先滴入浓氨水,微粒由下而上运动,观察到棉花团自下而上依次变红,再滴入浓盐酸,观察到瓶内产生大量白烟,白烟是氨气和氯化氢发生化合反应生成的氯化铵,该反应的文字表达式:氨气+氯化氢――→氯化铵;(3)上述实验均证明了分子具有的性质是分子在不断运动。
【巩固训练5】小红学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1所示),由该实验现象可以说明的分子性质是 。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察,现象如图2所示。小红做的实验还可以说明的分子性质是 。
(3)如果继续完成图3实验操作,对比实验图2可以得出的结论是 。
【答案】(1)分子在不断地运动
(2)分子间有间隔
(3)温度越高,分子运动越快
【解析】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气在不断运动,溶解到B烧杯中能形成氨水,氨水能使酚酞溶液变红,则实验现象是B烧杯溶液变红,A烧杯中溶液不变红,实验结论是分子在不断运动;
(2)在这个改进实验中,红墨水和酒精混合后总体积变小了,这是因为分子之间存在间隔,不同分子相互进入彼此的间隔之中,从而导致混合后总体积小于两者单独体积之和;
(3)图2和图3相比,温度变大,则溶液混匀更快,说明温度越高,分子运动越剧烈。
【题型5】分子与原子的区别与联系
【典型例题】下列有关分子和原子的认识正确的是 ( )
A.分子可分,原子不可分
B.物质都是由分子构成的
C.分子的质量和体积一定比原子的大
D.同种原子可以构成分子,不同种原子也能构成分子
【答案】D
【巩固训练1】下列有关说法正确的是( )
A.物体的热胀冷缩现象说明分子(或原子)的大小会随温度的改变而改变
B.在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
C.尘土飞扬说明分子在不断运动
D.氧气和液氧都有助燃性,说明同种分子化学性质不相同
【答案】B
【解析】物体的热胀冷缩现象说明分子(或原子)间隔的大小会随温度的改变而改变,分子本身不变;在化学变化中,分子分成原子,原子重新结合;分子可以再分,原子不能再分。
【巩固训练2】下图为甲醇充分燃烧的微观示意图。据图回答下列问题。
(1)图中保持乙化学性质的最小粒子是 。
(2)从反应规律看,该反应前后 (填“分子”或“原子”)的种类未发生改变。
【答案】(1)氧分子 (2)原子
【解析】(1)由题图可知,乙为氧气,氧气是由氧分子构成,则保持氧气化学性质最小的粒子为氧分子。(2)由题图可知,反应前后分子种类改变,但原子种类不变。
【巩固训练3】如图是两种变化的微观图示。请从微观角度解释过程①和过程②的区别。
【答案】过程①中分子种类改变,过程②中分子种类不变。
【解析】化学变化中分子种类改变,物理变化中分子种类不变,过程①中分子种类改变,属于化学变化,过程②中分子种类不变,只是分子间的间隔减小,属于物理变化。
【题型6】微粒观点解释物质的变化
【典型例题】如图是某个化学反应的微观示意图。从图中获得的有关信息不正确的是( )
A.
该反应发生物理变化
B.反应前后原子的个数不变
C.化学反应中分子可分为原子
D.反应前是混合物,反应后是纯净物
【答案】A
【解析】由微观示意图可知,反应前有两种分子,反应后生成一种分子,即发生化学变化,A 错误;反应前后原子的个数不变,B 正确;化学反应中分子先分为原子,原子再重新组合成新的分子,C 正确;反应前有两种分子,是混合物,反应后只有一种分子,是纯净物,D正确。
【巩固训练1】“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.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
【答案】C
【解析】由于分子在不断运动,所以汽油置于敞口容器中逐渐减少,A正确;化学反应中,分子分成原子,原子重新结合成新分子,形成新物质,所以化学反应前后,分子种类发生改变,原子种类不变,B正确;分子间存在着间隔,瘪乒乓球放入热水中又鼓起来,是因为温度升高分子的间隔变大,分子本身不变,C错误;由分子构成的物质,分子可以保持该物质化学性质最小的微粒,氧气和臭氧的分子构成不同,其化学性质不同,D正确。
【巩固训练2】从分子角度解释下列现象,其中错误的是( )
A.汽油挥发——分子的体积变大
B.气体可压缩储存于钢瓶中——分子间有间隔
C.深浅衣服浸泡在一起,浅衣服会染上深颜色——分子在不断运动
D.加热氧化汞分解生成汞和氧气——在化学变化中,分子是可以再分
【答案】A
【解析】汽油挥发,是因为分子间的间隔(而不是体积大小)变大的缘故,A错误;气体可压缩储存于钢瓶中是因为分子间有间隔,B正确;深浅衣服浸泡在一起,浅衣服会染上深颜色是分子在不断运动造成的,C正确;氧化汞分解成汞和氧气,是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子,然后氧原子重新组合形成氧分子,大量的氧分子聚集成氧气,汞原子直接聚集成金属汞,该事实说明分子是可以再分的,D正确。
铷原子钟为火箭运载系统提供精确时间,金属铷化学性质活泼,易与空气中的氧气反应生成氧化铷,结合铷原子和氧原子的结构示意图,试从微观角度解释铷与氧气发生反应的实质: 。
【答案】铷原子失去电子形成铷离子,氧分子分解为氧原子,氧原子得到电子形成氧离子,然后铷离子与氧离子相互作用结合形成氧化铷
【巩固训练4】从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(“”表示氧原子,“”表示氢原子)。
请回答:
(1)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是______(填字母)。
A.分子的数目增多了
B.分子变小了
C.分子间的距离变小了
D.分子的种类发生了改变
(2)从变化Ⅱ的微观过程可分析出,该变化属于_______________ (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)反应后的物质属于_______________ (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)C (2)物理变化 (3)纯净物
【解析】(2)由变化Ⅱ中微粒的变化可知,分子的种类、数目、大小没有发生变化,为物理变化。
(3)反应后的物质中只含一种分子,属于纯净物。
【巩固训练5】氮气(N2)与氢气(H2)反应生成氨气(NH3)的生产过程叫作合成氨。该反应对氮肥生产具有重要意义,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。请分别从元素组成和微观粒子构成的角度描述该反应中的物质及其变化。
【答案】氮气(N₂)+氢气(H₂)→氨气(NH₃)
氮气由氮元素组成,1个氮分子由两个氮原子构成;氢气由氢元素组成,1个氢分子由两个氢原子构成;氨分子由氮元素和氢元素组成,1个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成。反应中氮分子和氢分子转化为氨分子,但元素和原子的种类没有改变,原子个数也没有改变。
【题型7】微粒图像的分析及应用
【典型例题】如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(已知:代表氧原子,代表硫原子)下列说法正确的是( )
A.图1→图2过程是物理变化
B.图2→图3过程是分子发生了改变
C.图1→图2过程反应的分子个数比4:3
D.图2中有两种分子
【答案】D
【解析】由物质变化过程的微观示意图可知,图1→图2过程中有新物质三氧化硫的生成,属于化学变化,故A错误;图2→图3变化过程中分子种类没有发生变,改变的是分子之间的间隔,故B错误;由物质变化过程的微观示意图可知,图1→图2过程中二氧化硫与氧气在一定条件下反应生成三氧化硫,反应前后有1个氧分子未反应,则反应的二氧化硫与氧气的分子个数比为4:2=2:1,故C错误;图2中有两种分子,三氧化硫分子和氧分子,故D正确。
【巩固训练1】下列是四种物质的分子模型,其对应分子属于由同种原子构成的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【巩固训练2】如图为物质的分类关系图,、分别表示不同种元素的两种原子,其中①与②是并列关系,②与③是包含关系。若③是化合物,则①的微观示意图可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】①与②是并列关系,②与③是包含关系,纯净物分别单质和化合物,若③是化合物,则②为纯净物,①是混合物;图A只含有一种分子,属于纯净物;图B含有三种分子,即含有三种物质,属于混合物;图C只含有一种分子,属于纯净物;图D是由同种原子直接构成的单质,属于纯净物。
【巩固训练3】下列各图中●和○表示不同的原子,其中不能表示纯净物的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据图示,A、C是由同种分子构成的纯净物,D是由同种原子构成的纯净物。
【巩固训练4】构建知识网络是一种重要的学习方法。
(1)请将微粒名称或物质的化学符号填入A、B、C、D的相应方框内,从而完成粒子与物质之间的正确关系。
(2)用“”和“”分别表示氧原子和汞原子。如图是氧化汞在加热条件下发生分解反应的微观模拟图。请回答下列问题:
结合该图示从微观角度解释由B到C的变化实质是 ;化学反应前后,元素的种类 (填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)A. H₂O B. NaCl C.分子 D.离子(A、B答案不唯一,合理即可) (2)每两个氧原子结合成(或构成)一个氧分子,(许多)汞原子聚集成(或构成)金属汞 相同
【巩固训练5】请用如图所示的水分子模型解释下列宏观现象(即画图),并回答问题。
(1)水加热到沸腾全部变成水蒸气后体积会变大:
(2)水在通电条件下生成氢气和氧气:
从微观粒子变化的角度分析:水变成水蒸气属于物理变化,原因是 。水通电发生了化学变化的依据是 。
【答案】(1)
(2)
水分子本身没有改变 反应前后分子的种类发生变化
【巩固训练6】18 世纪 70 年代,拉瓦锡第一次用实验证明了空气中含有氧气(O2)和氮气(N2),这两种气体中, 在空气中的含量更多,其用途有 。已知氮气和氧气在放电的条件下可以转 化为一氧化氮(NO),请完成该反应的微观示意图。
【答案】氮气 作化工原料、制冷剂、保护气等
【巩固训练7】请用如图所示的水分子模型解释下列宏观现象(即画图),并回答问题。
(1)水加热到沸腾全部变成水蒸气后体积会变大:
(2)水在通电条件下生成氢气和氧气:
从微观粒子变化的角度分析:水变成水蒸气属于物理变化,原因是 。水通电发生了化学变化的依据是 。
【答案】(1)
(2)
水分子本身没有改变 反应前后分子的种类发生变化
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