专题1 揭示物质结构的奥秘（1-3单元）（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版选择性必修2

第一单元 物质结构研究的内容 题型01 从原子结构认识化学反应 题型02 从化学键认识化学反应 题型03 碳的同素异形体的结构、性质与用途 题型01 从原子结构认识化学反应 钠原子、氯原子核外电子的结构如图1-1所示。钠原子在化学反应中容易 最外电子层上的1个电子，形成带1个单位正电荷的阳离子（Na+），钠元素表现出强的 性；氯原子最外层上有7个电子，容易 电子，在化学反应中倾向于获得1个电子，形成带1个单位负电荷的阴离子（Cl－），氯元素表现出强的 性 在钠与氯气的反应中，钠原子和氯原子通过电子的转移，分别形成稳定结构的钠离子和氯离子，再通过 形成氯化钠晶体。 【典例1】（2025高二上·江苏·学业考试）“华龙一号”核电项目使用的核燃料为U。下列关于U的说法正确的是 A．质子数为235 B．中子数为143 C．电子数为143 D．质量数为92 【变式1-1】（辽宁省地区2025-2026学年高一上学期期末考试化学试卷）下列化学用语正确的是 A．在水溶液中的电离方程式： B．次氯酸的电子式： C．中子数为146，质子数为92的铀(U)原子： D．硫原子的结构示意图： 【变式1-2】（25-26高一上·山东潍坊·期末）激光操控法可从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期长达10万年，是14C的17倍。下列说法正确的是 A．41Ca的原子核内有21个中子 B．核素的相对原子质量为40.08 C．用α粒子轰击Ca原子得到K原子的过程属于化学变化 D．与互为同素异形体 【变式1-3】（2025高二上·江苏南通·学业考试）钇的一种核素可用于癌症的靶向放射治疗。下列关于的说法正确的是 A．质子数为90 B．核外电子数为51 C．中子数为51 D．质量数为39 题型02 从化学键认识化学反应 研究物质之间的化学反应，其本质就是研究从一种结构（反应物）如何转变为另一种新的结构（生成物），这就需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。 （1）在反应＋2H＋＋2e－中，乙醇分子中—OH失去1个H，与—OH相连的C上也失去1个H，形成双键，乙醇分子转化成乙醛分子，此反应为氧化(去氢)反应。 （2）氮气分子含有氮氮三键，通常情况下很稳定，难以参加化学反应。所以固氮时需要改变反应条件，氮气在高温、高压、催化剂的情况下，能与氢气化合生成NH3，反应的化学方程式是-----------------。 【典例2】从化学键的角度看化学变化的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”。下列变化中既有旧化学键断裂，又有新化学键形成的是(　　) A．碘升华 B．酒精溶于水 C．氢氧化钠晶体受热熔化 D．一定条件下O3转化为O2 【变式2-1】下列有关物质结构与性质的说法中，不正确的是（ ） A．N2通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大 B．根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子 C．熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子 D．研究材料结构与性质的关系，有助于新材料的研发 【变式2-2】如图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述不正确的是(　　) A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子 B．钠离子与钠原子有相似的化学性质 C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其稳定性增强 D．氯化钠是离子化合物 题型03 碳的同素异形体的的结构、性质与用途 物质名称 性质 图示 金刚石 碳原子间以正四面体形式结合。金刚石也是自然界中天然存在的最坚硬的物质。常用于切割金属。 石墨 层状结构，同一层上的碳原子结合成六边形网状结构并层层重叠，层与层之间引力微弱因此可以滑动。常用作润滑剂、铅笔笔芯。 富勒烯（C60） 碳原子结合形状呈中空足球状，其中空部分可以填入其他原子或分子。 石墨烯 单层碳单质，单层的碳原子结合成六边形网状结构 碳纳米管 中空管状的富勒烯又称碳纳米管。它强度高、弹性佳，应用前景广`泛 木炭 碳原子不规则结 合，又称无定型碳。 【典例3】（2025高二上·江苏泰州·学业考试）碳单质有许多存在形态：石墨、金刚石、、石墨烯等。石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状结构的新材料，石墨烯一层层叠起来就是石墨(图1)。石墨烯可以弯曲，柔韧度很好，可以形成富勒烯、碳纳米管等(图2)。下列有关说法不正确的是 A．石墨、金刚石、互为同素异形体 B．石墨烯和乙烯互为同系物 C．已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应，则石墨比金刚石稳定 D．石墨烯和金刚石的物理性质有很大差异，这是因为碳原子排列方式不同 【变式3-1】（23-24高一上·江苏南通·期末）石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的单层蜂窝状结构的材料，有良好的导电性。碳纳米管是由碳原子构成的多层同轴圆管，尺寸为纳米量级。下列有关说法正确的是 A．石墨烯是有机化合物 B．石墨烯能导电，是电解质 C．碳纳米管具有丁达尔效应 D．石墨烯和碳纳米管是同素异形体 【变式3-2】碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是 A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳 C．它的结构与石墨不同 D．碳纤维复合材料为一种有机高分子化合物 【变式3-3】最近医学界通过用放射性14C来标记C60，发现C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA 来杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS）。下列有关14C的叙述中正确的是（ ） A．与12C 原子的化学性质不同 B．与14N含有的中子数相同 C．是C60 的同素异形体 D．与12C互为同位素 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 物质结构研究的范式与方法 题型01 促进化学发展 题型02 促进物质结构的探索 题型01 促进化学发展 化学科学的发展离不开对物质结构的探索和研究。 (1)1811年，意大利科学家阿伏加德罗（J.Avogadro，1776—1856）在总结气体参加化学反应时体积变化的基础上，提出了分子的概念，认为气体分子可以由几个原子组成。 (2)1860年，国际化学界接受了50年前阿伏加德罗提出的分子假说，确立了“原子—分子论”，即不同元素代表不同原子，原子按一定方式结合成分子，分子组成物质，分子的结构直接决定分子的性质。 (3)1869年，已有63种元素为科学家们所认识，测定相对原子质量的工作也取得了很大进展，对各种元素的物理及化学性质的研究成果也越来越丰富。 (4)在此基础上，俄国化学家门捷列夫（Д.И.Менделеев,1834—1907）又把似乎互不相干的化学元素，按照相对原子质量的变化联系起来，发现了自然界的重要规律——元素周期律，从而把化学元素及其相关知识纳入一个自然序列变化的规律之中，有助于从理论上指导化学元素的发现和应用，并制定了历史上第一张元素周期表。 (5)20世纪40年代，人们已经发现了自然界中存在的92种化学元素。与此同时，人们又开始用粒子高能加速器来人工制造化学元素。 【典例1】现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是(　　) A．科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程 B．普鲁特的“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的 C．“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测 D．“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 【答案】C 【详解】A.科学研究应以实验为核心，不能以思辨性推测为核心，故A错误；B.氢的确是元素之母，但与氢最轻无关，故B错误；C.普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，“一致”只是巧合，故C正确；D.“星云说理论”能解释宇宙诞生：太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后剩余的星云物质进一步收缩演化形成行星，故D错误。故选C。 【变式1-1】原子结构模型经历了五个主要阶段:1803年实心球模型→1897年葡萄干面包式模型→1911年原子核式结构模型→1913 的轨道模型→20 世纪初电子云的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是 A．玻尔 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．道尔顿 【答案】A 【知识点】研究物质结构的历程及意义、电子云、原子的构成结构 【详解】1803年英国科学家道尔顿提出近代原子学说，即原子结构的实心球模型；1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，之后提出葡萄干面包式原子结构模型；1911年英国物理学家卢瑟福提出了原子核式结构模型；1913年丹麦物理学家波尔引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；20世纪初奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型，为近代量子力学原子结构模型。综上分析，对轨道模型贡献最大的科学家是玻尔，故选A。 【变式1-2】机器学习是人工智能（AI）的一个重要分支，其核心就是让计算机从数据中“学习”，发现规律，建立模型，对新数据进行预测或分类，在数据上表现为逐步优化。机器学习在有机合成中的应用越来越广泛。关于机器学习在有机合成中的应用有如下描述，描述正确的是 ①机器学习可以预测反应的产率和选择性    ②机器学习可以优化反应条件 ③机器学习可以设计新的合成路线          ④机器学习可以逆向设计化学分子 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 【答案】D 【知识点】化学科学对人类文明发展的意义、合成路线的设计与优化 【详解】①：机器学习可以通过统计分析历史反应数据建立模型，来预测不同条件下的产率和选择性，① 正确；②：机器学习可以通过算法优化反应条件，比如自动调整温度、催化剂等参数，提高反应效率，②正确；③：机器学习可以通过已知反应的规则和路径，提出可能的合成方案，甚至突破传统方法，设计出新的合成路线，③正确；④：机器学习可以通过目标的性质（如药物活性）反向推导分子结构，逆向设计化学分子，④正确；综上所述，符合题意的为①②③④，故答案为：D。 题型02 对物质结构探索的认识 1.20世纪经典生物学的最大突破是在分子水平上探索生命现象的本质，这一过程也离不 开对物质结构的研究。到2017年，在已颁发的106次诺贝尔化学奖中，获奖最多的属于生 物化学领域，高达50次。这些工作绝大多数与物质结构鉴定有关。研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，有助于进行手性生物分子和手性药物的开发，特别是人类亟待解决的抗癌药物的设计、制备和筛选，以及合成一大批高效、无毒副作用的药物；搞清楚食草动物胃内的酶是如何把植物纤维分解为小分子的，为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础；合成具有生物活性的分子，可帮助人类揭示生命的奥秘；了解生物体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理，创造“新陈代谢”的目标就能得以实现…… 2.物质结构探索的三重意义： 一是哲学上的意义，证明世界的物质性和人类认识自然世 界的永无止境。世界是由物质构成的，物质是由不同层次的微 粒构成的复杂系统。物质运动是永恒的，小到诸如电子这样的 微粒也在不停地运动，其运动规律符合微观世界的特征。在 认识自然的过程中，人们找到了描述丰富多彩、变化万千的 物质世界的最重要的概念——元素，从而使物质世界变得简 单、有序。 二是科学理论和方法上的意义，丰富了人们关于物质世界 的基本认识。科学家通过一系列实验，提出了原子结构模型、 化学键模型、分子间作用力模型、分子结构模型等，可以用来 解释和预测物质所表现的宏观性质，如物质的熔点、沸点、硬 度、溶解性的大小，化学反应中具有特殊结构的反应物表现的 活性，生命体的某些特征现象等，逐渐形成了从微观分析到揭 示宏观现象的思维范式，也就是常说的“结构决定性质”。 三是实践上的意义，物质结构研究获得的知识和方法可以 指导人们解决很多实践中的问题。在搞清楚新物质结构特征的 基础上，才能有目的地进行合成。如制备高效手性催化剂，必 须运用立体选择性反应的方法获得手性分子的单一异构体，才 能实现化学反应“环境友好”的需要；探明了特定物质的空间 结构、手性、溶解性、基团的位置等具体信息，才能合成具有 特效的药物。 【典例2】中学化学中很多“规律”都可以类推，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是 A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li 在空气中燃烧也会生成Li2O2 B．浓硫酸可以干燥HCl气体，故也可用浓硫酸干燥HI气体 C．硅是半导体材料。故同族的锗也是半导体材料 D．卤素单质随核电荷数增加熔点升高。故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高 【答案】C 【知识点】同主族元素性质递变规律理解及应用 【详解】A、Na在空气中燃烧会生成Na2O2，但Li没有Na活泼，在空气中燃烧会生成的是Li2O，故A错误；B、B. 浓硫酸可以干燥HCl气体，但不能用浓硫酸干燥HI气体，因为浓硫酸具有强氧化性，可以氧化HI，故B错误；C、硅是半导体材料，同族的锗也在金属和非金属的分界线，故锗是半导体材料；D、卤素单质随核电荷数增加熔点升高，由于卤素单质是分子晶体，但碱金属单质熔点随核电荷数增加而降低，碱金属单质是金属晶体，故D错误；故选C。 【变式2-1】“类推”是化学学习常用的一种方法，以下类推结论正确的是 选项 实际事实 类推结果 A 金属与氧气加热条件下生成 金属与氧气加热条件下生成 B 卤族单质沸点： 碱金属单质沸点： C 氯气可以对自来水消毒是因为生成的有强氧化性 可用于对自来水消毒也是因为它有强氧化性 D 向固体中滴加几滴水，温度升高 向固体中滴加几滴水，温度也升高 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【知识点】同主族元素性质递变规律理解及应用 【详解】A．金属Na与氧气加热条件下生成Na2O2，金属Li与氧气加热生成Li2O，A错误；B．碱金属单质沸点随原子序数增大而减小：Li>Na>K>Rb，B错误；C．氯气可以对自来水消毒是因为生成的HClO有强氧化性，ClO2用于对自来水消毒也是因为它有强氧化性，C正确；D．碳酸氢钠溶于水吸热，碳酸氢钠固体中滴加几滴水，温度降低，D错误；故答案选C。 【变式2-2】类比推理是化学学科常用的研究方法。已知与性质相似，还原性：。以下类比推理不正确的是 选项 已学知识 类比推理 A (常温下) (常温下) B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【知识点】同主族元素性质递变规律理解及应用 【详解】A．与性质相似，常温下，与水发生歧化反应生成HCl和，也能与水反应生成HI和HIO，A正确；B．氯气的强氧化性可以将铁单质氧化为氯化铁，但是碘单质的弱氧化性只能将铁单质氧化为碘化亚铁，故与生成，B错误；C．与生成白色沉淀氯化银，与生成黄色沉淀碘化银，C正确；D．能与生成氯化氢，也能与生成HI，只是后者反应条件比前者难，D正确；故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 物质结构研究的范式与方法 题型01 研究范式——归纳范式 题型02 研究范式——演绎范式 题型03 研究的方法——科学假设和论证 题型04 研究的方法——实验方法 题型05 研究的方法——模型方法 题型01 研究范式——归纳范式 归纳范式，其过程为“从个别到一般”。具体而言，根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。 例如，我们在学习有机化学知识时，就是利用归纳的方法，从甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等的分子式中归纳出了饱和烷烃的碳链结构，写出其通式为CnH2n+2。 【典例1】下列关于归纳范式的说法不正确的是(　　)。 A.归纳范式的过程为“从个别到一般” B.由“相似相溶规则”可推知乙醇易溶于水运用的是归纳法 C.由甲烷、乙烷、丙烷等的性质可归纳出烷烃的性质 D.归纳范式就是根据事实进行概括归纳,抽象出共同点 【变式1-1】结合已有知识和实例，阐述归纳法在化学学习中的作用 。 【变式1-2】认识和掌握物质结构研究的范式与方法，具有极为重要的意义。下列有关说法正确的是 A．由元素周期表发现新的元素属于归纳范式 B．通过甲烷(CH4)乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的分子式，总结出饱和烷烃的通式为CnH2n+2，属于演绎范式 C．实验方法只能通过化学实验才能实现 D．归纳范式和演绎范式两者相互联系、互为前提 【答案】D 【详解】A．由元素周期表提供了元素之间联系的一般理论，发现新元素是个别，属于一般到个别，故发现新的元素属于演绎范式，故A错误； B．通过甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的分子式，总结出饱和烷烃的通式为CnH2n+2，属于归纳，故B错误； C．实验方法多种多样，可以是调查归纳，也可以是实践，也可以通过化学实验验证，故C错误； D．归纳范式和演绎范式作为一对普遍适用的逻辑方法，在化学研究中得到了广泛应用。两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起，相互联系、互为前提，故D正确； 故答案为D。 题型02 研究范式——演绎范式 演绎范式，其过程通常为“从一般到个别”。具体而言，它是从某个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。 例如：水是极性较强的分子，水分子之间存在较强的氢键，水分子既可为生成氢键提供H，又有孤电子对接受H。因此，从分子的结构可以推知，凡能为生成氢键提供和接受H的溶质分子，极性与水相似，如CH3CH2OH、CH3COOH等，均可通过氢键和水结合，在水中溶解度较大；碳氢化合物极性较小，也难以和水形成氢键，在水中溶解度很小。这就是著名的“相似相溶规则” 【典例2】演绎范式是物质结构研究的常用范式，其过程通常为“从一般到个别”。下列属于演绎范式的应用且结论正确的是 A．由元素周期律推测酸性强弱：HClO4>HBrO4 B．由勒夏特列原理预测：其他条件不变，增大c(O2)，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中SO3的体积分数一定增大 C．由第三周期元素性质的递变规律获得周期表中同周期元素性质的变化规律 D．由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序 【变式2-1】结合已有知识和实例，阐述演绎法在化学学习中的作用 。 【变式2-2】演绎范式的过程为 。具体而言，它是从某个 出发，向从属于这一结论的多个要素进行 的过程。 题型03 研究的方法——科学假设和论证 科学家研究问题的第一步是观察，运用感官或借助仪器观察物质的宏观表现。在观察的基础上，科学家提出假设，即根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。它是人们关于某一事物或现象的一种理性推测。为了证明假设是否正确，必须通过不断的重复实验进行论证。若实验证明假设是正确的，科学家就接受这个假设；如果实验不支持假设，则必须对假设进行修改，并设计新的实验进行反复验证经实验证明正确的假设还需通过建立理论来将这些知识组织起来，使之成为知识体系。理论是建立在大量的观察基础之上并为实验所证实的解释。 例如道尔顿的原子理论，就是建立在很多化学家一次又一次观察和实验的基础之上的。当反常现象大量出现，而原有理论又不能很好地作出解释时，就需对原有理论加以修改，甚至需要提出新的理论。 【典例3】在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点。关于假说，有如下表述，其中正确的是 A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理 B．假说是对未知领域的事物或现象的一种推测 C．假说是对一个问题的所有幻想和假定 D．假说最终都可以变成科学理论 【变式3-1】．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理合理的是 选项 已知 推理 A B Fe与S能直接化合生成FeS Cu和S也能直接化合生成CuS C 溶解度：CaCO3<Ca(HCO3)2 可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液 D CO2能使澄清石灰水变浑浊 SO2也能使澄清石灰水变浑浊 A．A B．B C．C D．D 【变式3-2】类比法是化学研究的重要方法之一。下列类比合理的是 A．AgCl难溶于水，则NaCl也难溶于水 B．Na与反应生成NaOH和，则Fe与反应生成和 C．工业上通过电解熔融的NaCl冶炼Na，则可以通过电解熔融的冶炼Mg D．NaClO溶液与反应生成和HClO，则NaClO溶液与反应生成和HClO 题型04 研究的方法——实验方法 化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验。为了进一步了解原子的内部结构，往往需要依赖新的实验方法。 例如，卢瑟福的α粒子散射实验，启迪人们开始用粒子轰击和对撞的实验来研究物质的内部结构，为我们提供了一种研究物质微观结构的思想方法。 现在，研究物质结构的实验方法和技术已经有了很大的进步，为化学家认识原子、分子的结构和性质积累了大量的实验资料，有力地推动了化学科学的进一步发展。 【典例4】化学是一门以 为基础的学科，人们往往需要借助 对假设的正确性进行检验。 【变式4-1】某同学想利用所学的知识去探究的性质，设计了如下研究程序，最合理的是 A．观察(得出的物理性质)→实验→分类(预测的化学性质)→比较并得出结论 B．实验→分类(预测的化学性质)→观察(得出的物理性质)→比较并得出结论 C．分类(预测的化学性质)→观察(得出的物理性质)→实验→比较并得出结论 D．观察(得出的物理性质)→分类(预测的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证 【变式4-2】某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后，产生了大量的气泡，他想利用所学的知识去探究此气体的性质，设计了如下研究程序，其中合理的是 A．观察(气体的基本特征)→分类(预测气体的性质)→实验→比较并得出结论 B．分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→实验→比较并得出结论 C．观察(气体的基本特征)→实验→分类(预测气体的性质)→比较并得出结论 D．实验→分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→比较并得出结论 题型05 研究的方法——模型方法 科学家需要运用一定的逻辑推理与模型思维对实验结果进行处理。模型既可以是对原型的简化和纯化、抽象和近似，也可以是结合某种理论形态下建立的思维模型。常见的实物模型，有利于人们对事物作出整体认识，如汽车模型、飞机模型和建筑模型等，都是可观察到的物体的宏观模型；物质的微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来，也称微观结构模型。模型研究对科学家探索物质的微观结构具有非常重要的意义。 【典例4】化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法，其中，实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。下列属于实物模型的是 A B C D 卢瑟福原子结构模型     分子的结构模型 氧化汞受热分解示意图 接触法制硫酸示意图 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】科学家需要运用一定的 与 对实验结果进行处理。 【变式4-2】建立模型是学习化学的重要方法，下列有关模型正确的是 A．原子结构模型 B．化合物和氧化物模型 C．燃烧条件模型 D．含钙物质转化关系 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 物质结构研究的内容 题型01 从原子结构认识化学反应 题型02 从化学键认识化学反应 题型03 碳的同素异形体的结构、性质与用途 题型01 从原子结构认识化学反应 钠原子、氯原子核外电子的结构如图1-1所示。钠原子在化学反应中容易失去最外电子层上的1个电子，形成带1个单位正电荷的阳离子（Na+），钠元素表现出强的金属性；氯原子最外层上有7个电子，容易得到电子，在化学反应中倾向于获得1个电子，形成带1个单位负电荷的阴离子（Cl－），氯元素表现出强的非金属性 在钠与氯气的反应中，钠原子和氯原子通过电子的转移，分别形成稳定结构的钠离子和氯离子，再通过静电作用力形成氯化钠晶体。 【典例1】（2025高二上·江苏·学业考试）“华龙一号”核电项目使用的核燃料为U。下列关于U的说法正确的是 A．质子数为235 B．中子数为143 C．电子数为143 D．质量数为92 【答案】B 【详解】 中92表示质子数，235表示质量数，中子数 = 质量数-质子数=235-92=143，电子数（中性原子中）=质子数=92，故答案选B。 【变式1-1】（辽宁省地区2025-2026学年高一上学期期末考试化学试卷）下列化学用语正确的是 A．在水溶液中的电离方程式： B．次氯酸的电子式： C．中子数为146，质子数为92的铀(U)原子： D．硫原子的结构示意图： 【答案】A 【详解】A．在水溶液中发生电离，产生、与，电离方程式正确，A正确； B．次氯酸的中心原子是O，结构式为H—O—Cl，电子式为，B错误； C．中子数为146，质子数为92的铀(U)原子质量数为238，表示为：，C错误； D．S原子质子数为16，核外电子数为16，结构示意图：，D错误； 故选A。 【变式1-2】（25-26高一上·山东潍坊·期末）激光操控法可从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期长达10万年，是14C的17倍。下列说法正确的是 A．41Ca的原子核内有21个中子 B．核素的相对原子质量为40.08 C．用α粒子轰击Ca原子得到K原子的过程属于化学变化 D．与互为同素异形体 【答案】A 【详解】A．41Ca的原子核内有41－20=21个中子，A正确； B．应该是钙元素的相对原子质量为40.08，B错误； C．用α粒子轰击Ca原子得到K原子的过程中原子核发生了变化，属于核变化，C错误； D．与互为同位素，D错误；故选A。 【变式1-3】（2025高二上·江苏南通·学业考试）钇的一种核素可用于癌症的靶向放射治疗。下列关于的说法正确的是 A．质子数为90 B．核外电子数为51 C．中子数为51 D．质量数为39 【答案】C 【详解】A. 质子数应为39，不是90，A错误； B. 核外电子数等于质子数，为39，不是51，B错误； C. 中子数=质量数-质子数=90-39=51，C正确； D. 质量数应为90，不是39，D错误； 故选C。 题型02 从化学键认识化学反应 研究物质之间的化学反应，其本质就是研究从一种结构（反应物）如何转变为另一种新的结构（生成物），这就需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。 （1）在反应＋2H＋＋2e－中，乙醇分子中—OH失去1个H，与—OH相连的C上也失去1个H，形成双键，乙醇分子转化成乙醛分子，此反应为氧化(去氢)反应。 （2）氮气分子含有氮氮三键，通常情况下很稳定，难以参加化学反应。所以固氮时需要改变反应条件，氮气在高温、高压、催化剂的情况下，能与氢气化合生成NH3，反应的化学方程式是。 【典例2】从化学键的角度看化学变化的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”。下列变化中既有旧化学键断裂，又有新化学键形成的是(　　) A．碘升华 B．酒精溶于水 C．氢氧化钠晶体受热熔化 D．一定条件下O3转化为O2 答案　D 解析　碘升华，酒精溶于水，均属于物理变化，没有化学键断裂和形成，故不选A、B；氢氧化钠晶体受热熔化，属于物理变化，氢氧化钠电离为自由移动的钠离子和氢氧根离子，有离子键断裂，没有化学键形成，故不选C；O3转化成O2是化学变化，既有旧化学键断裂，又有新化学键形成，故选D。 【变式2-1】下列有关物质结构与性质的说法中，不正确的是（ ） A．N2通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大 B．根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子 C．熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子 D．研究材料结构与性质的关系，有助于新材料的研发 答案 C 解析 A选项，氮气分子中氮氮三键的键能大，因此常温下氮气很稳定，正确；B选项，石墨的导电性和导热性与金属相似，可以推测石墨晶体中有自由移动的电子，正确；C选项，熔融的氯化钠导电是因为其中有自由移动的阴、阳离子，错误；D选项，正确。故选C 【变式2-2】如图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述不正确的是(　　) A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子 B．钠离子与钠原子有相似的化学性质 C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其稳定性增强 D．氯化钠是离子化合物 答案　B 解析　钠原子最外层只有1个电子，当它失去1个电子后形成的Na＋具有最外层8个电子的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，当它得到1个电子后形成的Cl－具有最外层8个电子的稳定结构，Na＋和Cl－通过静电作用力形成离子化合物NaCl。 题型03 碳的同素异形体的的结构、性质与用途 物质名称 性质 图示 金刚石 碳原子间以正四面体形式结合。金刚石也是自然界中天然存在的最坚硬的物质。常用于切割金属。 石墨 层状结构，同一层上的碳原子结合成六边形网状结构并层层重叠，层与层之间引力微弱因此可以滑动。常用作润滑剂、铅笔笔芯。 富勒烯（C60） 碳原子结合形状呈中空足球状，其中空部分可以填入其他原子或分子。 石墨烯 单层碳单质，单层的碳原子结合成六边形网状结构 碳纳米管 中空管状的富勒烯又称碳纳米管。它强度高、弹性佳，应用前景广`泛 木炭 碳原子不规则结 合，又称无定型碳。 【典例3】（2025高二上·江苏泰州·学业考试）碳单质有许多存在形态：石墨、金刚石、、石墨烯等。石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状结构的新材料，石墨烯一层层叠起来就是石墨(图1)。石墨烯可以弯曲，柔韧度很好，可以形成富勒烯、碳纳米管等(图2)。下列有关说法不正确的是 A．石墨、金刚石、互为同素异形体 B．石墨烯和乙烯互为同系物 C．已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应，则石墨比金刚石稳定 D．石墨烯和金刚石的物理性质有很大差异，这是因为碳原子排列方式不同 【答案】B 【详解】A．同素异形体的定义：同种元素形成的不同单质；石墨、金刚石、都是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故A正确； B．同系物是指结构相似、分子组成上相差1个或若干个“”原子团的有机化合物，石墨烯是碳元素构成的单质，乙烯结构简式为，二者不互为同系物，故B错误； C．物质的稳定性与能量的关系：能量越低，物质越稳定；已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应，即金刚石的能量比石墨的能量高，则稳定性石墨大于金刚石，故C正确； D．石墨烯是单层二维蜂窝状结构，金刚石是空间立体网状结构，由于碳原子的排列方式不同，故其物理性质（如硬度、导电性等）有很大差异，故D正确； 故答案选B。 【变式3-1】（23-24高一上·江苏南通·期末）石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的单层蜂窝状结构的材料，有良好的导电性。碳纳米管是由碳原子构成的多层同轴圆管，尺寸为纳米量级。下列有关说法正确的是 A．石墨烯是有机化合物 B．石墨烯能导电，是电解质 C．碳纳米管具有丁达尔效应 D．石墨烯和碳纳米管是同素异形体 【答案】D 【详解】A．石墨烯是由石墨剥离出的单层碳原子结构的一种单质，不属于有机化合物，故A错误； B．石墨烯是由石墨剥离出的单层碳原子结构的一种单质，既不是电解质，也不是非电解质，故B错误； C．碳纳米管是一种纳米材料，与胶粒直径吻舍，但其是纯净物，需要分散到分散剂中才能形成胶体，故C错误； D．石墨烯和碳纳米管均是C元素形成的不同的单质，互为同素异形体，故D正确； 答案选D。 【变式3-2】碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是 A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳 C．它的结构与石墨不同 D．碳纤维复合材料为一种有机高分子化合物 【答案】D 【详解】A．碳纤维具有强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好的特点，是制造飞机的理想材料，A正确； B．碳纤维主要由碳元素组成，B正确； C．碳纤维的物理性质不同于石墨，它们的结构不同，C正确； D．碳纤维复合材料是无机物，不是有机高分子化合物，D错误； 故答案选D。 【变式3-3】最近医学界通过用放射性14C来标记C60，发现C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA 来杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS）。下列有关14C的叙述中正确的是（ ） A．与12C 原子的化学性质不同 B．与14N含有的中子数相同 C．是C60 的同素异形体 D．与12C互为同位素 【答案】D 【详解】A选项，14C最外层电子数与12C 相等，化学性质相同，错误；B选项，14C中子数为14-6=8个，14N中子数为14-7=7个，同素异形体是同一元素的不同单质，14C是原子，C60是碳元素的单质，不为同素异形体，错误；D选项，同位素是同一元素的不同原子之间的互称，正确。故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 物质结构研究的范式与方法 题型01 促进化学发展 题型02 促进物质结构的探索 题型01 促进化学发展 化学科学的发展离不开对物质结构的探索和研究。 (1)1811年，意大利科学家阿伏加德罗（J.Avogadro，1776—1856）在总结气体参加化学反应时体积变化的基础上，提出了 的概念，认为气体分子可以由几个原子组成。 (2)1860年，国际化学界接受了50年前阿伏加德罗提出的分子假说，确立了“ ”，即不同元素代表不同原子，原子按一定方式结合成分子，分子组成物质，分子的结构直接决定分子的性质。 (3)1869年，已有63种元素为科学家们所认识，测定 的工作也取得了很大进展，对各种元素的物理及化学性质的研究成果也越来越丰富。 (4)在此基础上，俄国化学家门捷列夫（Д.И.Менделеев,1834—1907）又把似乎互不相干的化学元素，按照相对原子质量的变化联系起来，发现了自然界的重要规律—— ，从而把化学元素及其相关知识纳入一个自然序列变化的规律之中，有助于从理论上指导化学元素的发现和应用，并制定了历史上第一张元素周期表。 (5)20世纪40年代，人们已经发现了自然界中存在的92种化学元素。与此同时，人们又开始用粒子高能加速器来人工制造化学元素。 【典例1】现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是(　　) A．科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程 B．普鲁特的“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的 C．“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测 D．“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 【变式1-1】原子结构模型经历了五个主要阶段:1803年实心球模型→1897年葡萄干面包式模型→1911年原子核式结构模型→1913 的轨道模型→20 世纪初电子云的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是 A．玻尔 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．道尔顿 【变式1-2】机器学习是人工智能（AI）的一个重要分支，其核心就是让计算机从数据中“学习”，发现规律，建立模型，对新数据进行预测或分类，在数据上表现为逐步优化。机器学习在有机合成中的应用越来越广泛。关于机器学习在有机合成中的应用有如下描述，描述正确的是 ①机器学习可以预测反应的产率和选择性    ②机器学习可以优化反应条件 ③机器学习可以设计新的合成路线          ④机器学习可以逆向设计化学分子 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 题型02 对物质结构探索的认识 1.20世纪经典生物学的最大突破是在 上探索生命现象的本质，这一过程也离不 开对物质结构的研究。到2017年，在已颁发的106次诺贝尔化学奖中，获奖最多的属于生 物化学领域，高达50次。这些工作绝大多数与物质结构鉴定有关。研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，有助于进行手性生物分子和手性药物的开发，特别是人类亟待解决的抗癌药物的设计、制备和筛选，以及合成一大批高效、无毒副作用的药物；搞清楚食草动物胃内的酶是如何把植物纤维分解为小分子的，为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础；合成具有生物活性的分子，可帮助人类揭示生命的奥秘；了解生物体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理，创造“新陈代谢”的目标就能得以实现…… 2.物质结构探索的三重意义： 一是 上的意义，证明世界的物质性和人类认识自然世 界的永无止境。世界是由物质构成的，物质是由不同层次的微 粒构成的复杂系统。物质运动是永恒的，小到诸如电子这样的 微粒也在不停地运动，其运动规律符合微观世界的特征。在 认识自然的过程中，人们找到了描述丰富多彩、变化万千的 物质世界的最重要的概念——元素，从而使物质世界变得简 单、有序。 二是 上的意义，丰富了人们关于物质世界 的基本认识。科学家通过一系列实验，提出了原子结构模型、 化学键模型、分子间作用力模型、分子结构模型等，可以用来 解释和预测物质所表现的宏观性质，如物质的熔点、沸点、硬 度、溶解性的大小，化学反应中具有特殊结构的反应物表现的 活性，生命体的某些特征现象等，逐渐形成了从微观分析到揭 示宏观现象的思维范式，也就是常说的“结构决定性质”。 三是 上的意义，物质结构研究获得的知识和方法可以 指导人们解决很多实践中的问题。在搞清楚新物质结构特征的 基础上，才能有目的地进行合成。如制备高效手性催化剂，必 须运用立体选择性反应的方法获得手性分子的单一异构体，才 能实现化学反应“环境友好”的需要；探明了特定物质的空间 结构、手性、溶解性、基团的位置等具体信息，才能合成具有 特效的药物。 【典例2】中学化学中很多“规律”都可以类推，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是 A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li 在空气中燃烧也会生成Li2O2 B．浓硫酸可以干燥HCl气体，故也可用浓硫酸干燥HI气体 C．硅是半导体材料。故同族的锗也是半导体材料 D．卤素单质随核电荷数增加熔点升高。故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高 【变式2-1】“类推”是化学学习常用的一种方法，以下类推结论正确的是 选项 实际事实 类推结果 A 金属与氧气加热条件下生成 金属与氧气加热条件下生成 B 卤族单质沸点： 碱金属单质沸点： C 氯气可以对自来水消毒是因为生成的有强氧化性 可用于对自来水消毒也是因为它有强氧化性 D 向固体中滴加几滴水，温度升高 向固体中滴加几滴水，温度也升高 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】类比推理是化学学科常用的研究方法。已知与性质相似，还原性：。以下类比推理不正确的是 选项 已学知识 类比推理 A (常温下) (常温下) B C D A．A B．B C．C D．D / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 物质结构研究的范式与方法 题型01 研究范式——归纳范式 题型02 研究范式——演绎范式 题型03 研究的方法——科学假设和论证 题型04 研究的方法——实验方法 题型05 研究的方法——模型方法 题型01 研究范式——归纳范式 归纳范式，其过程为“从个别到一般”。具体而言，根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。 例如，我们在学习有机化学知识时，就是利用归纳的方法，从甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等的分子式中归纳出了饱和烷烃的碳链结构，写出其通式为CnH2n+2。 【典例1】下列关于归纳范式的说法不正确的是(　　)。 A.归纳范式的过程为“从个别到一般” B.由“相似相溶规则”可推知乙醇易溶于水运用的是归纳法 C.由甲烷、乙烷、丙烷等的性质可归纳出烷烃的性质 D.归纳范式就是根据事实进行概括归纳,抽象出共同点 【答案】B 【详解】归纳范式的过程为“从个别到一般”,A项正确;由“相似相溶规则”可推知乙醇易溶于水运用的是演绎法,B项错误;甲烷、乙烷、丙烷都是烷烃,可由上述物质的性质归纳出烷烃的性质,C项正确;归纳范式就是根据事实进行概括归纳,抽象出共同点,D项正确。 【变式1-1】结合已有知识和实例，阐述归纳法在化学学习中的作用 。 【答案】归纳法：是由认识个别到认识一般，如学习氯及其化合物的性质后，可以推断卤族元素的性质； 【详解】归纳法：是由认识个别到认识一般，如学习氯及其化合物的性质后，可以推断卤族元素的性质； 【变式1-2】认识和掌握物质结构研究的范式与方法，具有极为重要的意义。下列有关说法正确的是 A．由元素周期表发现新的元素属于归纳范式 B．通过甲烷(CH4)乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的分子式，总结出饱和烷烃的通式为CnH2n+2，属于演绎范式 C．实验方法只能通过化学实验才能实现 D．归纳范式和演绎范式两者相互联系、互为前提 【答案】D 【详解】A．由元素周期表提供了元素之间联系的一般理论，发现新元素是个别，属于一般到个别，故发现新的元素属于演绎范式，故A错误； B．通过甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的分子式，总结出饱和烷烃的通式为CnH2n+2，属于归纳，故B错误； C．实验方法多种多样，可以是调查归纳，也可以是实践，也可以通过化学实验验证，故C错误； D．归纳范式和演绎范式作为一对普遍适用的逻辑方法，在化学研究中得到了广泛应用。两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起，相互联系、互为前提，故D正确； 故答案为D。 题型02 研究范式——演绎范式 演绎范式，其过程通常为“从一般到个别”。具体而言，它是从某个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。 例如：水是极性较强的分子，水分子之间存在较强的氢键，水分子既可为生成氢键提供H，又有孤电子对接受H。因此，从分子的结构可以推知，凡能为生成氢键提供和接受H的溶质分子，极性与水相似，如CH3CH2OH、CH3COOH等，均可通过氢键和水结合，在水中溶解度较大；碳氢化合物极性较小，也难以和水形成氢键，在水中溶解度很小。这就是著名的“相似相溶规则” 【典例2】演绎范式是物质结构研究的常用范式，其过程通常为“从一般到个别”。下列属于演绎范式的应用且结论正确的是 A．由元素周期律推测酸性强弱：HClO4>HBrO4 B．由勒夏特列原理预测：其他条件不变，增大c(O2)，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中SO3的体积分数一定增大 C．由第三周期元素性质的递变规律获得周期表中同周期元素性质的变化规律 D．由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序 【答案】A 【详解】A．由元素周期律推测酸性强弱：HClO4>HBrO4，过程是“从一般到个别”，属于演绎范式的应用，且结论正确，A项符合题意； B．由勒夏特列原理预测化学平衡移动方向属于演绎范式的应用，但是其他条件不变，增大体系中c(O2)，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中SO3的体积分数不一定增大，当投料比<2时，增大c(O2)，平衡时SO3的体积分数反而减小，B项不符合题意； C．由第三周期元素性质的递变规律获得周期表中同周期元素性质的变化规律，过程是“从个别到一般”，不属于演绎范式的应用，C项不符合题意； D．由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序，过程也是“从个别到一般”，不属于演绎范式的应用，D项不符合题意； 故选A。 【变式2-1】结合已有知识和实例，阐述演绎法在化学学习中的作用 。 【答案】演绎法：是由认识一般进而认识个别，学习元素递变性质后推断某一种具体元素的性质。 【详解】演绎法：是由认识一般进而认识个别，学习元素递变性质后推断某一种具体元素的性质。 【变式2-2】演绎范式的过程为 。具体而言，它是从某个 出发，向从属于这一结论的多个要素进行 的过程。 【答案】 从一般到个别 一般结论 推理 【详解】门捷列夫建立了元素周期律表，为人们提供了元素间联系的一般理论，在元素理论的指导下，人们于1875年发现了“类铝”(镓)，1879年发现了“类硼”(铊)，1886年发现了“类硅”(锗)。这些都证明运用演绎范式获得了成功。演绎范式的过程为从一般到个别。具体而言，它是从某个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。 题型03 研究的方法——科学假设和论证 科学家研究问题的第一步是观察，运用感官或借助仪器观察物质的宏观表现。在观察的基础上，科学家提出假设，即根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。它是人们关于某一事物或现象的一种理性推测。为了证明假设是否正确，必须通过不断的重复实验进行论证。若实验证明假设是正确的，科学家就接受这个假设；如果实验不支持假设，则必须对假设进行修改，并设计新的实验进行反复验证经实验证明正确的假设还需通过建立理论来将这些知识组织起来，使之成为知识体系。理论是建立在大量的观察基础之上并为实验所证实的解释。 例如道尔顿的原子理论，就是建立在很多化学家一次又一次观察和实验的基础之上的。当反常现象大量出现，而原有理论又不能很好地作出解释时，就需对原有理论加以修改，甚至需要提出新的理论。 【典例3】在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点。关于假说，有如下表述，其中正确的是 A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理 B．假说是对未知领域的事物或现象的一种推测 C．假说是对一个问题的所有幻想和假定 D．假说最终都可以变成科学理论 【答案】B 【详解】假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象的一种推测，然后通过实验或推理去验证它正确与否，故选B。 【变式3-1】．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理合理的是 选项 已知 推理 A B Fe与S能直接化合生成FeS Cu和S也能直接化合生成CuS C 溶解度：CaCO3<Ca(HCO3)2 可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液 D CO2能使澄清石灰水变浑浊 SO2也能使澄清石灰水变浑浊 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．因具有强氧化性，具有还原性，则和发生氧化还原反应生成，化学方程式为：，故A错误； B．S的氧化能力弱，与具有可变化合价的金属反应，通常生成低价态金属硫化物，Fe与S反应生成FeS，Cu与S反应生成Cu2S，故B错误； C．Ca(OH)2能与NaHCO3反应生成碳酸钙沉淀，所以不可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，故C错误； D．CO2通入澄清石灰水中，生成碳酸钙而使溶液变浑浊，SO2通入澄清石灰水中，生成难溶盐亚硫酸钙，也能使溶液变浑浊，故D正确； 【变式3-2】类比法是化学研究的重要方法之一。下列类比合理的是 A．AgCl难溶于水，则NaCl也难溶于水 B．Na与反应生成NaOH和，则Fe与反应生成和 C．工业上通过电解熔融的NaCl冶炼Na，则可以通过电解熔融的冶炼Mg D．NaClO溶液与反应生成和HClO，则NaClO溶液与反应生成和HClO 【答案】C 【详解】A．AgCl难溶于水，而NaCl易溶于水，A项错误； B．Fe与在高温下反应生成和，B项错误； C．NaCl和均为离子化合物，熔融状态下可以导电，钠离子和镁离子均可以在阴极得电子，生成金属单质，C项正确； D．NaClO具有强氧化性，具有还原性，NaClO溶液与反应生成NaCl和，D项错误； 答案选C。 题型04 研究的方法——实验方法 化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验。为了进一步了解原子的内部结构，往往需要依赖新的实验方法。 例如，卢瑟福的α粒子散射实验，启迪人们开始用粒子轰击和对撞的实验来研究物质的内部结构，为我们提供了一种研究物质微观结构的思想方法。 现在，研究物质结构的实验方法和技术已经有了很大的进步，为化学家认识原子、分子的结构和性质积累了大量的实验资料，有力地推动了化学科学的进一步发展。 【典例4】化学是一门以 为基础的学科，人们往往需要借助 对假设的正确性进行检验。 【答案】 实验 实验观测的事实 【详解】一种假设是否正确，往往需要进行检验，而检验假设的最直接的方法，就是进行化学实验。化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确性进行检验。 【变式4-1】某同学想利用所学的知识去探究的性质，设计了如下研究程序，最合理的是 A．观察(得出的物理性质)→实验→分类(预测的化学性质)→比较并得出结论 B．实验→分类(预测的化学性质)→观察(得出的物理性质)→比较并得出结论 C．分类(预测的化学性质)→观察(得出的物理性质)→实验→比较并得出结论 D．观察(得出的物理性质)→分类(预测的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证 【答案】D 【分析】探究物质的性质时其基本程序是：观察物质外观→预测物质的化学性质→做实验并观察现象→分析现象，并用相应的化学知识解释→得出结论。 【详解】探究SO2的性质时其基本程序是：先从色、态方面观察二氧化硫的外观，得出SO2的物理性质，然后根据二氧化硫可能具有的性质，预测SO2的化学性质，再做实验验证预测，观察实验并记录现象，再分析实验现象并用已知化学知识解释现象，最后得出结论，所以选项D符合研究步骤； 故选D。 【变式4-2】某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后，产生了大量的气泡，他想利用所学的知识去探究此气体的性质，设计了如下研究程序，其中合理的是 A．观察(气体的基本特征)→分类(预测气体的性质)→实验→比较并得出结论 B．分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→实验→比较并得出结论 C．观察(气体的基本特征)→实验→分类(预测气体的性质)→比较并得出结论 D．实验→分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→比较并得出结论 【答案】A 【详解】探究物质性质的一般程序：观察（得出物质的物理性质）→根据物质的分类预测物质的性质→通过实验现象验证预测的性质→通过比较归纳得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证，故A项正确。 答案选A。 题型05 研究的方法——模型方法 科学家需要运用一定的逻辑推理与模型思维对实验结果进行处理。模型既可以是对原型的简化和纯化、抽象和近似，也可以是结合某种理论形态下建立的思维模型。常见的实物模型，有利于人们对事物作出整体认识，如汽车模型、飞机模型和建筑模型等，都是可观察到的物体的宏观模型；物质的微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来，也称微观结构模型。模型研究对科学家探索物质的微观结构具有非常重要的意义。 【典例4】化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法，其中，实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。下列属于实物模型的是 A B C D 卢瑟福原子结构模型     分子的结构模型 氧化汞受热分解示意图 接触法制硫酸示意图 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．原子结构模型属于微观结构模型；B．分子结构模型属于微观结构模型；C．从微观分析化学变化，属于微观模型；D．接触法制硫酸示意图是依靠实际物质所做，属于实物模型；故答案为：D。 【变式4-1】科学家需要运用一定的 与 对实验结果进行处理。 【答案】 逻辑推理 模型思维 【详解】科学家需要运用一定的逻辑推理与模型思维对实验结果进行处理。模型既可以是对原型的简化和纯化、抽象和近似，也可以是结合某种理论形态下建立的思维模型。 【变式4-2】建立模型是学习化学的重要方法，下列有关模型正确的是 A．原子结构模型 B．化合物和氧化物模型 C．燃烧条件模型 D．含钙物质转化关系 【答案】D 【详解】A．原子核由质子和中子构成，因此模型中质子应在原子核内，故A错误； B．氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素属于氧元素，因此化合物包括氧化物，故B错误； C．燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度达到可燃物的着火点，故C错误； D．含钙物质转化关系中氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙可以与碳酸钠发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠，碳酸钙在高温条件下可以分解生成氧化钙和二氧化碳，故D正确； 答案选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $