内容正文:
第2章 物质的微观结构(复习讲义)
1.形成 “物质是由分子、原子等微观粒子构成” 的基本观念,知道分子的基本特性(分子很小、分子间有间隙、分子在不停运动、分子间有引力和斥力);
2.明确分子、原子的构成关系,知道原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成;
3.理解元素的概念,知道元素是具有相同质子数的一类原子的总称,了解常见元素的分布和同位素的含义;
4.掌握化学式的含义,知道化合价的基本规律,能建立 “微观粒子构成 — 物质组成 — 化学式表示” 的对应关系。
知识点
重点归纳
常见易错点
2.1走进微观世界
1. 感受分子的存在;
2. 分子之间有空隙;
3. 分子处在不停的运动之中;
4. 分子之间的引力和斥力
2.2建构分子模型
1. 模型与符号;
2. 分子模型;
3. 水分子的构成
2.3建构原子模型
1. 原子结构模型的建立过程;
2. 原子的构成;
3. 相对原子质量
2.4探究物质组成的奥秘
1. 认识元素概念;
2. 同位素,元素分布;
3. 元素符号探索元素周期表
2.5用化学式表示物质
1. 化学式;
2. 化合价;
3. 相对分子质量
1.
题型一 走进微观世界
例1.下列说法中正确的是( )。
A. 气体、液体都可以发生扩散现象,固体则不能
B. 温度越高,扩散现象越明显
C. 0℃ 时,分子的运动就停止了
D. 扫地时,在太阳光下能看到空中飘浮着大量的尘埃,这是扩散现象
【解题思路】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分子做无规则 运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。扩散现象是分子热 运动的宏观体现,结合生活实例理解扩散现象的基本规律。
【易错点】注意分子运动与机械运动的区别,分子运动是人用肉眼看 不见的,能看见的运动不属于分子运动。另外,固体与固体之间的扩散很慢,生活中不易察觉,但不能说固体之间不能发生扩散现象,比如墙角堆积的煤灰,时 间长了煤会渗入墙内。
【答案】B
【解析】固体、液体、气体都能发生扩散现象,A 错误;分子在任何温度 下都在永不停息地做无规则运动,分子的运动快慢与温度有关,温度越高,分子 无规则运动越剧烈,B 正确、C 错误;在太阳光下能看到空中飘浮着的大量尘埃做无规则运动,这是肉眼看得见的运动,属于固体小颗粒的机械运动,D错误。
例2.小明学习了物质构成的知识后,知道了分子运动理论的内容有:
①物体是由大量分子(或原子、离子)构成的。
②分子都在不停地做无规则运动。
③分子之间存在空隙。
④分子之间存在着相互作用力。
于是他准备了一个实验,如图所示。把一块表 把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触再慢慢地提起弹簧测力计。通过这个实验,你认为,小明可能 是要验证上述运动理论的内容中的 ( 填序号)。
可能看到的现象是 ;
可以得出的结论是 。
【解题思路】本题可用排除法。本实验无法确认物体的微观组成,分子运动常用扩散现象来演示,分子之间的空隙常用液体混合后的总体积减小或气 体能被压缩等实验来演示。
【易错点】本题与教材中的相关验证实验的思路不同,刚接触本题时 在理解上有一定的难度。
【答案】④;弹簧测力计的示数逐渐变大;分子之间存在着引力
【解析】把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板 刚好和水面接触,再慢慢地提起弹簧测力计,由于分子之间存在着相互作用的引力,所以可以观察到弹簧测力计的示数逐渐变大。分子之间的作用力包括引力和斥力,本实验侧重验证分子之间的引力作用。
【变式1】 三月是油菜花盛开的季节,人们走在油菜花田里能闻到浓郁的花香味,其中蕴含的道理是( )
A.分子之间有空隙
B.分子在永不停息地运动
C.分子是很微小的
D.分子之间有相互作用力
【答案】B
【解析】人们走在油菜花田里能闻到浓郁的花香味,这是因为油菜花中含有的香味分子在不断运动,扩散到了空气中,进入人们的鼻腔,从而被人们感知到,这一现象属于扩散现象,体现了分子在永不停息地运动。故B符合题意,ACD不符合题意。。
【变式2】 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些现象来认识分子。对于分子的认识,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明固体分子间无空隙
B.液体可以流动,说明液体分子间无作用
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在吸引力
D.闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】A.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故A错误;
B.液体分子之间也存在作用力,故B错误;
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上,是大气压作用结果,故C错误;
D.闻到远处的花香,说明花的芳香分子扩散到空气中,扩散表明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
题型二 建构分子模型与原子模型
【例1】下列关于分子、原子、离子的说法中正确的是( )。
A. 氯化钠是由氯化钠离子构成的
B.原子的质量主要集中在原子核上
C. 分子、原子、离子都是不显电性的粒子
D. 分子和原子的区别是分子可分,原子不可分
【答案】B
【解题思路】理解分子、原子、离子的概念及其区别与联系。
【易错点】解答本题时,如果审题不仔细,很容易出错,如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,而不是由氯化钠离子构成的;分子和原子都是由更微小 的粒子——夸克构成的,但在化学变化中,分子可分,原子不可分。
【解析】氯化钠是由钠离子与氯离子按一定比例构成的,A 错误;与 质子和中子相比,电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上,B 正确; 分子、原子都不显电性,离子是带电的原子或原子团,C 错误;分子和原子的区 别是在化学变化中,分子可分,原子不可分,D 错误。
【例2】原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在 探索中。其中,核式结构模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世,如图所示为锂原子结构的核式结构模型,图中原子核内有3个 质子、4个中子。下列结论中,不能根据原子结构的核式 结构模型得出的是( )。
A. 原子始终在做无规则的运动
B. 原子核的体积只占整个原子体积的很小一部分
C. 构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D. 电子绕原子核沿一定轨道运动
【答案】A
【解题思路】图示模型展示了锂原子的内部结构和原子核的结构,无法获得原子在做无规则运动的 结论 。
【易错点】原子内部粒子(质子、中子、电子)的运动与整个原子的无规则运动不能混淆。
【解析】现代原子结构理论认为,原子是由原子核和核外电子构成 的。原子核的体积很小,原子核由质子(带正电)和中子(不带电)构成,原子核内 的粒子(质子和中子)存在着相互作用力,原子的质量几乎都集中在原子核内。 核外电子按照一定的层次(轨道)绕原子核运动,电子的质量很小,约为质子质量的。
【例3】已知某氧原子的质量为mg, 其相对原子质量为16。有一种铕原子的相对原子质量为152,则铕原子的质量为( )。
【答案】A
【解题思路】理解相对原子质量的概念,由相对原子质量的概念可得出某原子的相对原子质量与该原子的质量成正比。
【易错点】相对原子质量是一个比值,单位是“1”,通常省略不写。
【解析】
【变式1】某学习小组展开了有关化学基本观念的讨论,以下同学的发言中观点正确的是( )
A.小明:分子的质量一定比原子的质量大
B.小天:同一种原子只能构成同一种物质
C.小科:地壳中最多的金属元素是铝,也就是金属铝
D.小金:同一种分子的化学性质相同
【答案】D
【解析】A、原子的质量不一定小于分子的质量,有的原子的质量比分子大,故选项说法错误;
B、同一种原子可以构成不同种分子,如氧分子和臭氧分子都是由氧原子构成的,故选项说法错误;
C、地壳中最多的金属元素是铝,金属铝由铝元素组成,故选项说法错误;
D、同一种分子的结构相同,因此构成的物质化学性质相同,故选项说法正确。
【变式2】如图所示是某原子的结构示意图,a、b、c分别表示构成原子的不同微粒,下列说法正确的是( )
A.原子种类由微粒a的数量决定
B.原子质量主要集中在微粒b和c上
C.核电荷数由微粒b的数量决定
D.c的数量=a的数量+b的数量
【答案】B
【解析】A、原子种类由质子数决定,由图可知,是由微粒c决定的,故A错误;
B、原子的质量主要集中在原子核上,原子核由质子c和中子b决定,故B正确;
C、核电荷数等于质子数,由图可知,是由微粒c决定的,故C错误;
D、原子呈电中性,电子数a等于质子数c,故D错误。
【变式3】原子序数在1~18之间的四种元素甲、乙、丙、丁,其最外层电子数的总和为13,甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素,则丁一定不是( )
A.氢 B.氯 C.硅 D.铍
【答案】D
【解析】A.若丁是氢元素,氢原子的最外层电子数为1,则甲、乙、丙的最外层电子数的总和为13-1=12,可以是3、4、5,甲、乙、丙分别是硼、碳、氮或者是铝、硅、磷,符合甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素这一条件,故A不符合题意;
B.若丁是氯元素,氯原子的最外层电子数为7,则甲、乙、丙的最外层电子数的总和为13-7=6,可以是1、2、3,甲、乙、丙分别是锂、铍、硼或者是钠、镁、铝,符合甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素这一条件,故B不符合题意;
C.若丁是硅元素,硅原子的最外层电子数为4,则甲、乙、丙的最外层电子数的总和为13-4=9,可以是2、3、4,甲、乙、丙分别是铍、硼、碳,符合甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素这一条件,故C不符合题意;
D.如果丁是铍元素,铍元素最外层电子数是2,则甲、乙、丙的最外层电子数的总和为13-2=11,无法满足甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素,故D符合题意。
题型三 构建原子模型
【例1】下列有关元素与原子的叙述中正确的是( )。
A.元素的种类取决于该元素的相对原子质量
B.同种元素的原子结构和质量完全相同
C.不同种元素的根本区别是原子核内的质子数不同
D. 质子数相同的两种粒子属于同种元素
【答案】C
【解题思路】正确理解元素的概念,即元素是质子数(即核电荷数)相同 的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数)。【易错点】能正确区分昆虫的两种发育类型,识记一些常见昆虫的发育过程。
【易错点】质子数相同的两种粒子中的“粒子”不仅要考虑到原子, 还要考虑到分子或离子。
【解析】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元 素种类的是质子数(即核电荷数),不是相对原子质量,A 错误、C 正确;同种元 素的原子结构和质量不完全相同,如碳-12原子、碳-13原子,核内质子数相同,但中子数不同,B 错误;质子数相同的两种粒子不一定属于同种元素,如水 分子和氖原子的质子数均为10,但不属于同种元素, D错误。
【例2】下列符号中,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示由该元素组成的单质的是( )。
A.H₂ B.Cu C.2K D.O
【答案】A
【解题思路】元素只论种类不论个数,而原子既论种类又论个数。由原子直接构成的物质(包括稀有气体、C 、S、P等物质),其元素符号就能表示其物质。
【易错点】由分子构成的物质,只能用其化学式来表示这种物质。
【解析】“H₂ ”只能表示氢气这种物质;“Cu”既可以表示铜元素,又可以表示一个铜原子,还可以表示铜这种物质;“2K”只能表示2个钾原子;“O” 能表示氧元素和1个氧原子。故只有B 符合题意。
【变式1】目前计入空气质量指数的污染物为:细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳。其中,构成臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳这四种物质的分子中都含有( )
A.氧元素 B.氧原子 C.氧离子 D.氧分子
【答案】B
【解析】因为分子是由原子构成的,所以构成臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳这四种物质的分子中都含有氧原子。故选B。
【变式2】元素周期律和周期表是学习化学的重要工具。如图所示为元素周期表的部分信息。
(1)列出的18种元素中,有 种属于金属元素。
(2)氦、氖、氩元素在元素周期表中所在的列称为 族,8号元素处于元素周期表中的 族,第 周期。
(3)从原子结构角度看,同一周期元素的原子具有相同的 数。某粒子的结构示意图如图所示,则该粒子所属元素位于元素周期表的第 周期。
(4)表中与氯元素具有相似化学性质的元素符号是 。
【答案】5;0;VA(或第六) ;二;电子层;三;F。
【解析】 (1)金属元素的名称常以“钅”为部首(汞除外)。由此可知, 列出的18种元素中,锂、铍、钠、镁、铝属于金属元素。(2)元素周期表中,横行 称为周期,从上到下分别为第一~第七周期;纵列称为族,分别为 IA~VIA族、0族、IB~VIB 族、VⅢ族。(3)同一周期的元素原子具有相同的电子层数,同 一族的元素原子具有相同的最外层电子数。(4)同一族的元素具有相似的化学 性质,所以氟与氯具有相似的化学性质。
题型四 用化学式表示物质
【例1】化学式是最基本的化学语言,我们可以从化学式中得到多种信息。 二氧化碳的化学式是CO₂, 下列有关二氧化碳的说法中正确的是( )。
①二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的②二氧化碳由2个氧原子和1个碳原子组成
③二氧化碳分子里含有2个氧元素和1个碳元素④1个二氧化碳分子由2个氧原子和1个碳原子构成
⑤二氧化碳分子由碳元素和氧元素构成
A.①②⑤ B.②④ C.①④ D.③④
【答案】C
【解题思路】化学式表示的意义有:表示这种物质、这种物质由哪些元素 组成、一个分子、 一个分子由哪些原子构成、原子的个数比等。由原子直接构成 的物质表示的意义有三个:表示一种元素或一个原子,还能表示一种物质。
【易错点】理解化学式的意义时,要区分清楚其宏观意义和微观意义。物质的元素组成属于宏观意义,而分子内部的原子构成则属于微观意义。
【解析】二氧化碳的化学式CO₂ 表示的意义有:二氧化碳这种物质; 二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的;1个二氧化碳分子;1个二氧化碳分子 由2个氧原子和1个碳原子构成;二氧化碳分子中碳原子和氧原子的个数比是1:2。因为②中没有指明分子个数,故错误;③元素只讲种类,不讲个数,故错误;⑤分子是由原子构成的,故错误;因此只有①④正确。
【变式1】 酒精是一种常用消毒剂,其主要成分为乙醇(化学式),关于下列说法正确的是( )
A.是一种氧化物
B.C、H、O元素质量比为2:6:1
C.相对分子质量为46克
D.其中碳元素的质量分数约为52%
【答案】D
【解析】A.乙醇是由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,故A错误;
B.乙醇中C、H、O三种元素的质量比为(12×2):6:16=12:3:8,故B错误;
C.乙醇的相对分子质量为:12×2+6+16=46,相对分子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故C错误;
D.乙醇中碳元素的质量分数为: ,故D正确。
【例2】香烟中对人体危害最大的是烟碱 (尼古丁)、焦油和氰化物。尼古丁分子的结构 式如图所示,求:
(1)组成尼古丁的各元素的原子个数比。
(2)组成尼古丁的各元素的质量比。
(3)尼古丁中碳元素的质量分数。(计算结 果精确到1%)
【答案】由图可知,尼古丁的化学式为C10H14N2。
(1)C:H:N=10:14:2=5:7:1。
(2)C:H:N=(12×10):(1×14):(14×2)=60:7:14。
【解题思路】解此类题首先根据复杂的分子结构式确定化学式,并理解 化学式的意义,再根据化学式确定各元素的原子个数比、各元素的质量比和某元 素的质量分数。
【易错点】本题的难点在于将尼古丁分子的结构式转变为化学式,清 点各种原子个数时要仔细,不能有缺漏。
【解析】(1)根据尼古丁分子的结构式可确定其化学式为C₁₀H₁₄N₂ 。 化学式中每个元素的右下标数字即为其原子个数比。(2)求化合物中各元素的 质量比时,要将每种元素的相对原子质量乘原子个数,然后相比即可。(3)计算 化合物中某元素的质量分数时,将该元素的相对原子质量乘原子个数,再除以该分子的相对分子质量即可。
基础巩固通关测
1.十九世纪初,意大利科学家阿伏加德罗在总结前人工作的基础上,提出的分子概念认为:①一切物质都是由分子组成的;②分子由原子构成;③原子不能独立存在;④分子是保持物质化学性质的一种粒子;⑤分子的质量等于构成它的原子的质量之和;⑥分子在不停的运动.通过你的学习,你认为上述观点中存在明显不足的是( )
A.①②⑤ B.①③ C.④⑤⑥ D.③⑤
【答案】B
【详解】构成物质的微粒有分子、原子和离子,故①不正确;分子是由原子构成的,故②正确;金属和稀有气体都是由原子直接构成的,故原子可以独立存在,故③不正确;分子是保持物质化学性质的最小粒子,故④正确;分子的质量等于构成它的原子的质量之和,故⑤正确;分子是不停地运动着的,故⑥正确;故存在明显不足的是①③。故选B。
2.物质是由分子、原子等微粒构成的。用分子的相关知识解释下列现象,正确的是( )
A.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是由于分子受热变大
B.金秋时节闻到菊花香,是由于分子在不断运动
C.水降温会结冰,是因为结冰时水分子静止不动
D.将石块研磨成粉状,是因为分子变小了
【答案】B
【详解】A、瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为温度升高,分子间间隔变大,故A错误;
B、金秋时节闻到菊花香,是由于分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、水降温会结冰,分子间的无规则运动变慢,但分子不会静止,故C错误;
D、石块研磨成粉状,还是由分子组成的颗粒,不能说明分子变小,故D错误。
故选B。
3.钯是航天、航海等高科技领域的关键材料。钯的相对原子质量为106,核外电子数46,则其质子数为( )
A.46 B.60 C.106 D.152
【答案】A
【详解】在原子中,质子数等于核外电子数,因为原子整体电中性。题干给出核外电子数为46,因此质子数为46。故选A。
4.平水日铸茶的茶叶中含有丰富的矿物质,如钾、钙、镁、锌等,这些矿物质对维持人体正常的生理功能具有重要意义。这里的“钾、钙、镁、锌”指的是( )
A.离子 B.原子 C.元素 D.单质
【答案】C
【详解】这里的“钾、钙、镁、锌”等不是以单质、分子、原子、离子等形式存在,是强调存在的元素,与具体形态无关。故选C。
5.在如图所示的原子模型中,a是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【详解】原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,由原子结构示意图可知,a位于最外层,是电子,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。分析图甲和图乙两个过程,判断以下说法合理的是( )
A.图甲发生的是物理变化,因为没有新的分子产生
B.图乙变化过程中的最小粒子是氢分子
C.有的分子由同种原子构成,有的分子由不同种原子构成
D.化学变化一定是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程
【答案】C
【详解】A、金刚石和石墨不是同一种物质,金刚石转化石墨过程生成了新物质,图甲发生的是化学变化,错误;
B、图乙变化过程中的最小粒子是氢原子和氧原子,错误;
C、有的分子由同种原子构成,例如氢分子由氢原子构成,有的分子由不同种原子构成,例如水分子由氢原子和氧原子构成,正确;
D、化学变化不一定是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子的过程,例如石墨在一定条件下转化成金刚石,错误。
故选C。
7.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)物质的组成及构成关系如图一所示,②处表示的是__________。
(2)图二是钠、镁、氯三种原子的结构示意图。
①镁原子的结构示意图中x的数值为__________。
②钠和氯属于不同种元素,是因为它们原子中__________不同。
【答案】(1)原子
(2) 2 质子数/核电荷数
【详解】(1)物质是由分子、原子或离子构成的,分子是由原子构成的,原子得失电子形成离子,铁是由铁原子构成,氧气是由氧分子构成,所以②处为原子,③处表示的是分子;
(2)①在原子中,质子数=核外电子数。镁原子的质子数为12,所以12=2+8+x,解得x=2;
②元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称;钠和氯属于不同种元素,是因为它们原子中 质子数(或核电荷数)不同。
8.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。
(1)从物质变化的角度看,三大循环中有一种变化与另外两种变化有本质的区别,这一循环是______,你的依据是_______。
(2)“氧循环”、“碳循环”中的循环是指( )(填字母序号)。
A.氧气、碳单质 B.氧元素、碳元素 C.葡萄糖、碳酸钙
【答案】(1) 水循环 分子种类不变
(2)B
【详解】(1)有新物质生成的变化是化学变化,无新物质生成的变化是物理变化。从物质变化的角度看,“水循环”、“氧循环”和“碳循环”三大循环中有一种变化与另外两种变化有本质的区别,这一循环是水循环,依据是分子种类不变,物质的种类就不变。
(2)“氧循环”、“碳循环”中的循环是指氧元素、碳元素,故选B。
9.小明同学收集了一些微粒的资料,请你和他一起根据表格数据回答下列问题。
粒子名称
质子数
中子数
电子数
A
14
14
14
B
26
30
24
C
14
14
18
D
14
18
14
(1)表格中属于互为同位素原子的是 ___________ 。
(2)根据表格信息写出微粒B的符号 ___________ 。
(3)比较C与D两种微粒,其中质量较大的是 ___________ 。
【答案】(1)AD
(2)Fe2+
(3)D
【详解】(1)具有相同质子数不同中子数的原子互为同位素,故表格中AD互为同位素;
(2)26号元素是铁元素,微粒B的质子数为26,核外电子数为24,则该微粒是带有两个单位正电荷的亚铁离子,其离子符号为Fe2+;
(3)微粒的质量主要集中在原子核上,原子核由质子和中子构成,故CD中质量较大的是D。
能力提升进阶练
1.将宏观与微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。A、B、C、D表示四种物质,其微观示意图如图所示,其中表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】化合物是由不同种元素组成的纯净物,从微观角度看,化合物的分子应由不同种原子构成。
【详解】A、该微观示意图中,只有一种分子,每个分子由同种原子构成, 表示的是单质,不符合题意;
B、该微观示意图中,由两种不同的分子构成, 表示的是混合物,不符合题意;
C 、该微观示意图中,只有一种分子,每个分子由不同种原子构成, 表示的是化合物,符合题意;
D 、该微观示意图中,由三种不同的分子构成, 表示的是混合物,不符合题意。
故选C。
2.月球上有丰富的核能原料He-3。其原子模型如图所示,其中“”表示( )
A.质子 B.中子 C.核外电子 D.分子
【答案】B
【详解】He-3”是原子核内含有2个质子和1个中子的氦原子,由He-3原子的模型图,其中“”表示的是中子。
故选B。
3.研究和学习化学有许多重要的方法,下列方法中所举示例正确的是( )
选项
方法
示例
A
模型法
用C表示碳元素
B
分类法
根据组成物质的元素种类,将纯净物分为单质和化合物
C
推理法
同种元素的原子质子数相同,则质子数相同的微粒一定是同种元素
D
归纳法
氧气、水、二氧化碳是由分子构成的,则所有物质都是由分子构成的
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.C属于符号,不是模型,故A错误;
B.纯净物只含有一种物质,含有一种元素的纯净物称为单质,含有两种或以上元素的纯净物称为化合物,故B正确;
C.同种元素的原子质子数相同,但质子数相同的微粒不一定是同种元素。例如水分子和氖原子的质子数相同,但不属于同种元素,故C错误;
D.并不是所有物质均由分子构成,有些物质由原子或离子构成,故D错误。
故选B。
4.香蕉因含乙酸异戊酯等物质而具有果香味。下列有关乙酸异戊酯的说法正确的是( )
A.1个该分子中含有1个氧分子 B.碳、氢、氧三种元素质量比为
C.其中氢元素的质量分数最小 D.属于氧化物
【答案】C
【详解】A、分子由原子构成,1个分子中含有2个氧原子,并非氧分子,故A选项不符合题意;
B、乙酸异戊酯()中碳、氢、氧三种元素的质量比为,“” 是原子个数比,并非质量比,故B选项不符合题意;
C、乙酸异戊酯()中碳、氢、氧三种元素的质量比为,由此可知,在乙酸异戊酯()中氢元素的质量分数最小,故C选项符合题意;
D、氧化物是 由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,而含碳、氢、氧三种元素,不属于氧化物,故D选项不符合题意。
故选C。
5.为探究原子的内部结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了粒子(含有2个质子)轰击金箔散射实验。
(1)如图甲,粒子碰到荧光屏会引起闪光。卢瑟福将荧光屏设计成环绕,基于的假设是粒子可能穿过金箔,也可能________。
(2)根据粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的粒子数量,并绘制成如图乙所示曲线。则图中能说明原子核的体积小但质量大的是________段曲线。(选填“AB”“AC”或“BC”)
【答案】(1)反弹回来
(2)BC
【详解】(1)如图甲,粒子碰到荧光屏会引起闪光,卢瑟福将荧光屏设计成360°环绕,基于的假设是粒子可能穿过金箔,也可能反弹回来打到荧光屏上。
(2)由图乙曲线可知,粒子偏转的角度越大,粒子的数量越少;因为原子核带正电,粒子也带正电,同种电荷相互排斥,粒子在原子核附近发生较大角度的偏折;同时由于粒子体积小、质量大,有少数的粒子被反弹回来,因此图中能说明原子核的体积小但质量大的是BC段曲线。
6.2025年3月28日,我国新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度,可控核聚变技术取得重大进展。当一个氘原子核和一个氚原子核发生聚合反应时,会生成一个氦原子核,并释放一个微粒和巨大能量,如图所示。
①
②
Li
C
③
O
Ne
Na
④
P
Ar
(1)“”表示原子核中的_________。
(2)请画出图中方框内“?”处的微粒:_________。
(3)氘原子、氚原子所属的元素位于元素周期表中的位置_________(填序号)。
【答案】(1)质子
(2)
(3)①
【详解】(1)
观察可知,图中“”表示的是原子核中的质子。因为在原子核的结构中,质子带正电,中子不带电,从图中的标注和常见原子核结构知识可以判断出“”为质子。
(2)
根据核聚变的质量数和电荷数守恒。一个氘原子核和一个氚原子核发生聚合反应生成一个氦原子核,反应前氘核有1个质子和1个中子,氚核有1个质子和2个中子,反应后氦核有2个质子和2个中子。根据质量数守恒(反应前后质量数相等),反应前质量数为2+3=5,反应后氦核质量数为4,所以释放的微粒质量数为5-4=1,根据电荷数守恒(反应前后电荷数相等),反应前电荷数为1+1=2,反应后氦核电荷数为2,所以释放的微粒电荷数为2-2=0,质量数为1且电荷数为0的微粒是中子,即。
(3)氘原子和氚原子都属于氢元素,氢元素的原子序数为1,在元素周期表中位于第一周期第ⅠA族,对应图中的①位置。
7.归纳总结是良好的学习习惯,下图是某同学整理的思维导图。回答下列问题:
(1)依次填________、_______,不同种元素的本质区别是其_______不同。
原子的最外层有_______,这样的结构认为是_______;地壳中含量最高的非金属元素是_______,其原子在化学反应中容易变成_______(化学符号)。
(2)下面是描述某化学符号的含义:①表示一种物质 ②表示该物质由两种元素组成 ③表示一个分子 ④一个分子由三个原子构成。该化学符号可能是_______。
a. b. c. d. e.
(3)化学用语是学习化学的重要工具。对于均含数字的化学用语:①2H ② ③ ④,下列相关说法正确的是_______。
a.①和②中“2”的含义相同 b.③中的“2”表示1个镁离子带2个单位的电荷
c.④中的两个“2”含义不相同 d.①-④中的“2”均表示原子数目
【答案】(1) 分子 元素 原子的质子数(或原子的核电荷数) 8个电子 相对稳定结构 O(或氧) O2-
(2)d
(3)bc
【详解】(1)物质是由元素组成的,分子、原子、离子都是构成物质的微粒,原子可通过得失电子形成离子,离子可通过失得电子形成原子,分子可分为原子,原子可构成分子,故a为分子,c为元素;
元素是质子数(或核电荷数)相同的一类原子的总称,故不同种元素的本质区别是质子数(或核电荷数)不同;
氖是10号元素,在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,故氖原子核外电子排布为2、8,故氖原子的最外层有8个电子,这样的结构认为是达到了相对稳定结构;
地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe、其他,故地壳中含量最高的非金属元素是氧元素;
氧是8号元素,在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,故氧原子核外电子排布为2、6,氧原子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到2个电子,从而带上2个单位的负电荷,形成氧离子,氧离子表示为:O2-;
(2)a、O2可以表示氧气这种物质,可以表示该物质由氧元素一种元素组成,可以表示1个氧分子,可以表示1个氧分子由2个氧原子构成,不符合题意;
b、NaCl可以表示氯化钠这种物质,可以表示氯化钠由钠元素和氯元素两种元素组成,不能表示1个分子,不符合题意;
c、化学式前面的数字表示分子个数,3NO2表示3个二氧化氮分子,不符合题意;
d、H2S可以表示硫化氢这种物质,可以表示硫化氢由氢、硫两种元素组成,可以表示1个硫化氢分子,可以表示1个硫化氢分子由2个氢原子和1个硫原子共3个原子构成,符合题意;
e、HClO可以表示次氯酸这种物质,可以表示次氯酸由氢、氯、氧三种元素组成,可以表示1个次氯酸分子,可以表示1个次氯酸分子由1个氢原子、1个氯原子、1个氧原子共3个原子构成,不符合题意。
故选d;
(3)①元素符号前面的数字表示原子个数,故2H表示2个氢原子;
②位于化学式中元素符号(或原子团)的右下角,表示一个分子中所含的原子或原子团的个数,故N2中“2”表示每个氮分子中含2个氮原子;
③位于离子符号中元素或原子团的右上角,表示一个离子所带的电荷数。故Mg2+;中“2+”表示每个镁离子带2个单位的正电荷;
④中圆圈内的数字“2”表示质子数,圆圈外的数字“2”表示核外电子数。
a、由分析可知,①中“2”的含义是2个氢原子,②中“2”的含义是每个氮分子中含2个氮原子,含义不相同,不符合题意;
b、③ 中的“2”表示1个镁离子带2个单位的正电荷,故“2”表示1个镁离子带2个单位的电荷,符合题意;
c、④中圆圈内的“2”表示质子数,圆圈外的“2”表示核外电子数,含义不相同,符合题意;
d、由分析可知,①中“2”表示原子的个数,②中“2”表示分子中原子的数目,③中“2”表示离子所带电荷数,④中“2”表示质子数和核外电子数,不符合题意。
故选bc。
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第2章 物质的微观结构(复习讲义)
1.形成 “物质是由分子、原子等微观粒子构成” 的基本观念,知道分子的基本特性(分子很小、分子间有间隙、分子在不停运动、分子间有引力和斥力);
2.明确分子、原子的构成关系,知道原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成;
3.理解元素的概念,知道元素是具有相同质子数的一类原子的总称,了解常见元素的分布和同位素的含义;
4.掌握化学式的含义,知道化合价的基本规律,能建立 “微观粒子构成 — 物质组成 — 化学式表示” 的对应关系。
知识点
重点归纳
常见易错点
2.1走进微观世界
1. 感受分子的存在;
2. 分子之间有空隙;
3. 分子处在不停的运动之中;
4. 分子之间的引力和斥力
2.2建构分子模型
1. 模型与符号;
2. 分子模型;
3. 水分子的构成
2.3建构原子模型
1. 原子结构模型的建立过程;
2. 原子的构成;
3. 相对原子质量
2.4探究物质组成的奥秘
1. 认识元素概念;
2. 同位素,元素分布;
3. 元素符号探索元素周期表
2.5用化学式表示物质
1. 化学式;
2. 化合价;
3. 相对分子质量
1.
题型一 走进微观世界
例1.下列说法中正确的是( )。
A. 气体、液体都可以发生扩散现象,固体则不能
B. 温度越高,扩散现象越明显
C. 0℃ 时,分子的运动就停止了
D. 扫地时,在太阳光下能看到空中飘浮着大量的尘埃,这是扩散现象
例2.小明学习了物质构成的知识后,知道了分子运动理论的内容有:
①物体是由大量分子(或原子、离子)构成的。
②分子都在不停地做无规则运动。
③分子之间存在空隙。
④分子之间存在着相互作用力。
于是他准备了一个实验,如图所示。把一块表 把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触再慢慢地提起弹簧测力计。通过这个实验,你认为,小明可能 是要验证上述运动理论的内容中的 ( 填序号)。
可能看到的现象是 ;
可以得出的结论是 。
【变式1】 三月是油菜花盛开的季节,人们走在油菜花田里能闻到浓郁的花香味,其中蕴含的道理是( )
A.分子之间有空隙
B.分子在永不停息地运动
C.分子是很微小的
D.分子之间有相互作用力
【变式2】 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些现象来认识分子。对于分子的认识,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明固体分子间无空隙
B.液体可以流动,说明液体分子间无作用
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在吸引力
D.闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
题型二 建构分子模型与原子模型
【例1】下列关于分子、原子、离子的说法中正确的是( )。
A. 氯化钠是由氯化钠离子构成的
B.原子的质量主要集中在原子核上
C. 分子、原子、离子都是不显电性的粒子
D. 分子和原子的区别是分子可分,原子不可分
【例2】原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在 探索中。其中,核式结构模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世,如图所示为锂原子结构的核式结构模型,图中原子核内有3个 质子、4个中子。下列结论中,不能根据原子结构的核式 结构模型得出的是( )。
A. 原子始终在做无规则的运动
B. 原子核的体积只占整个原子体积的很小一部分
C. 构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D. 电子绕原子核沿一定轨道运动
【例3】已知某氧原子的质量为mg, 其相对原子质量为16。有一种铕原子的相对原子质量为152,则铕原子的质量为( )。
【变式1】某学习小组展开了有关化学基本观念的讨论,以下同学的发言中观点正确的是( )
A.小明:分子的质量一定比原子的质量大
B.小天:同一种原子只能构成同一种物质
C.小科:地壳中最多的金属元素是铝,也就是金属铝
D.小金:同一种分子的化学性质相同
【变式2】如图所示是某原子的结构示意图,a、b、c分别表示构成原子的不同微粒,下列说法正确的是( )
A.原子种类由微粒a的数量决定
B.原子质量主要集中在微粒b和c上
C.核电荷数由微粒b的数量决定
D.c的数量=a的数量+b的数量
【变式3】原子序数在1~18之间的四种元素甲、乙、丙、丁,其最外层电子数的总和为13,甲、乙和丙是具有相同电子层数的相邻元素,则丁一定不是( )
A.氢 B.氯 C.硅 D.铍
题型三 构建原子模型
【例1】下列有关元素与原子的叙述中正确的是( )。
A.元素的种类取决于该元素的相对原子质量
B.同种元素的原子结构和质量完全相同
C.不同种元素的根本区别是原子核内的质子数不同
D. 质子数相同的两种粒子属于同种元素
【例2】下列符号中,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示由该元素组成的单质的是( )。
A.H₂ B.Cu C.2K D.O
【变式1】目前计入空气质量指数的污染物为:细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳。其中,构成臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳这四种物质的分子中都含有( )
A.氧元素 B.氧原子 C.氧离子 D.氧分子
【变式2】元素周期律和周期表是学习化学的重要工具。如图所示为元素周期表的部分信息。
(1)列出的18种元素中,有 种属于金属元素。
(2)氦、氖、氩元素在元素周期表中所在的列称为 族,8号元素处于元素周期表中的 族,第 周期。
(3)从原子结构角度看,同一周期元素的原子具有相同的 数。某粒子的结构示意图如图所示,则该粒子所属元素位于元素周期表的第 周期。
(4)表中与氯元素具有相似化学性质的元素符号是 。
题型四 用化学式表示物质
【例1】化学式是最基本的化学语言,我们可以从化学式中得到多种信息。 二氧化碳的化学式是CO₂, 下列有关二氧化碳的说法中正确的是( )。
①二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的②二氧化碳由2个氧原子和1个碳原子组成
③二氧化碳分子里含有2个氧元素和1个碳元素④1个二氧化碳分子由2个氧原子和1个碳原子构成
⑤二氧化碳分子由碳元素和氧元素构成
A.①②⑤ B.②④ C.①④ D.③④
【变式1】 酒精是一种常用消毒剂,其主要成分为乙醇(化学式),关于下列说法正确的是( )
A.是一种氧化物
B.C、H、O元素质量比为2:6:1
C.相对分子质量为46克
D.其中碳元素的质量分数约为52%
【例2】香烟中对人体危害最大的是烟碱 (尼古丁)、焦油和氰化物。尼古丁分子的结构 式如图所示,求:
(1)组成尼古丁的各元素的原子个数比。
(2)组成尼古丁的各元素的质量比。
(3)尼古丁中碳元素的质量分数。(计算结 果精确到1%)
基础巩固通关测
1.十九世纪初,意大利科学家阿伏加德罗在总结前人工作的基础上,提出的分子概念认为:①一切物质都是由分子组成的;②分子由原子构成;③原子不能独立存在;④分子是保持物质化学性质的一种粒子;⑤分子的质量等于构成它的原子的质量之和;⑥分子在不停的运动.通过你的学习,你认为上述观点中存在明显不足的是( )
A.①②⑤ B.①③ C.④⑤⑥ D.③⑤
2.物质是由分子、原子等微粒构成的。用分子的相关知识解释下列现象,正确的是( )
A.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是由于分子受热变大
B.金秋时节闻到菊花香,是由于分子在不断运动
C.水降温会结冰,是因为结冰时水分子静止不动
D.将石块研磨成粉状,是因为分子变小了
3.钯是航天、航海等高科技领域的关键材料。钯的相对原子质量为106,核外电子数46,则其质子数为( )
A.46 B.60 C.106 D.152
4.平水日铸茶的茶叶中含有丰富的矿物质,如钾、钙、镁、锌等,这些矿物质对维持人体正常的生理功能具有重要意义。这里的“钾、钙、镁、锌”指的是( )
A.离子 B.原子 C.元素 D.单质
5.在如图所示的原子模型中,a是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
6.建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。分析图甲和图乙两个过程,判断以下说法合理的是( )
A.图甲发生的是物理变化,因为没有新的分子产生
B.图乙变化过程中的最小粒子是氢分子
C.有的分子由同种原子构成,有的分子由不同种原子构成
D.化学变化一定是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程
7.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)物质的组成及构成关系如图一所示,②处表示的是__________。
(2)图二是钠、镁、氯三种原子的结构示意图。
①镁原子的结构示意图中x的数值为__________。
②钠和氯属于不同种元素,是因为它们原子中__________不同。
8.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。
(1)从物质变化的角度看,三大循环中有一种变化与另外两种变化有本质的区别,这一循环是______,你的依据是_______。
(2)“氧循环”、“碳循环”中的循环是指( )(填字母序号)。
A.氧气、碳单质 B.氧元素、碳元素 C.葡萄糖、碳酸钙
9.小明同学收集了一些微粒的资料,请你和他一起根据表格数据回答下列问题。
粒子名称
质子数
中子数
电子数
A
14
14
14
B
26
30
24
C
14
14
18
D
14
18
14
(1)表格中属于互为同位素原子的是 ___________ 。
(2)根据表格信息写出微粒B的符号 ___________ 。
(3)比较C与D两种微粒,其中质量较大的是 ___________ 。
能力提升进阶练
1.将宏观与微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。A、B、C、D表示四种物质,其微观示意图如图所示,其中表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
2.月球上有丰富的核能原料He-3。其原子模型如图所示,其中“”表示( )
A.质子 B.中子 C.核外电子 D.分子
3.研究和学习化学有许多重要的方法,下列方法中所举示例正确的是( )
选项
方法
示例
A
模型法
用C表示碳元素
B
分类法
根据组成物质的元素种类,将纯净物分为单质和化合物
C
推理法
同种元素的原子质子数相同,则质子数相同的微粒一定是同种元素
D
归纳法
氧气、水、二氧化碳是由分子构成的,则所有物质都是由分子构成的
A.A B.B C.C D.D
4.香蕉因含乙酸异戊酯等物质而具有果香味。下列有关乙酸异戊酯的说法正确的是( )
A.1个该分子中含有1个氧分子 B.碳、氢、氧三种元素质量比为
C.其中氢元素的质量分数最小 D.属于氧化物
5.为探究原子的内部结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了粒子(含有2个质子)轰击金箔散射实验。
(1)如图甲,粒子碰到荧光屏会引起闪光。卢瑟福将荧光屏设计成环绕,基于的假设是粒子可能穿过金箔,也可能________。
(2)根据粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的粒子数量,并绘制成如图乙所示曲线。则图中能说明原子核的体积小但质量大的是________段曲线。(选填“AB”“AC”或“BC”)
6.2025年3月28日,我国新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度,可控核聚变技术取得重大进展。当一个氘原子核和一个氚原子核发生聚合反应时,会生成一个氦原子核,并释放一个微粒和巨大能量,如图所示。
①
②
Li
C
③
O
Ne
Na
④
P
Ar
(1)“”表示原子核中的_________。
(2)请画出图中方框内“?”处的微粒:_________。
(3)氘原子、氚原子所属的元素位于元素周期表中的位置_________(填序号)。
7.归纳总结是良好的学习习惯,下图是某同学整理的思维导图。回答下列问题:
(1)依次填________、_______,不同种元素的本质区别是其_______不同。
原子的最外层有_______,这样的结构认为是_______;地壳中含量最高的非金属元素是_______,其原子在化学反应中容易变成_______(化学符号)。
(2)下面是描述某化学符号的含义:①表示一种物质 ②表示该物质由两种元素组成 ③表示一个分子 ④一个分子由三个原子构成。该化学符号可能是_______。
a. b. c. d. e.
(3)化学用语是学习化学的重要工具。对于均含数字的化学用语:①2H ② ③ ④,下列相关说法正确的是_______。
a.①和②中“2”的含义相同 b.③中的“2”表示1个镁离子带2个单位的电荷
c.④中的两个“2”含义不相同 d.①-④中的“2”均表示原子数目
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