内容正文:
跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
[答案P12]
化学兴趣小组在进行“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动时,进行了如下任务。
任务一 科学家探索物质组成与结构的历程
人类探索原子结构的奥秘,经历了漫长的过程。
(1)1897年,汤姆孙发现了电子,提出原子是可分的,并提出原子模型如图1所示。
(2)1909年,物理学家卢瑟福用一束带正电的、质量比电子大得多的高速α粒子轰击金箔,预期这些α粒子会毫不费力地击穿金原子,到达对面的探测板上,结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子被反弹回来。
①当α粒子轰击金箔时,如图2所示的四条运动轨迹中不可能出现的是C(填字母)。
②卢瑟福根据实验现象推测:原子中心有一个结构(原子核),它具有的特点是质量大,体积小,带正电。
(3)用高能粒子轰击原子核是研究微观粒子的一种常用方法。1938年,德国科学家哈恩用中子轰击铀-235原子(质子数为92,相对原子质量是235,元素符号为U),得到了质子数为56的钡原子,并用如图3所示的模型定义该变化。
①235U原子中,中子数是143。
②上述变化不是(填“是”或“不是”)化学变化,理由是原子的种类发生了改变。
任务二 认识原子,制作钠原子结构模型
(4)准备好材料(剪刀、胶水、卡纸、绳子、橡皮泥),用橡皮泥搓11个大小相同的红色小球表示质子,12个大小相同的黄色小球表示中子,11个更小的蓝色小球表示电子。把所有红、黄色小球相互粘在一起,组成原子核,放在卡纸中心,并以此为共同的圆心,用绳子绕3个直径依次增大的圆表示核外电子层,然后在各电子层上粘上剩余小球,作品如图4。
任务三 构建物质组成与构成的概念模型图
(5)随着研究的不断深入,科学家逐渐揭开构成物质的粒子及其规律。
图5
Ⅰ.请用物质组成和构成的化学术语填空。已知②、⑥、⑧为带电的粒子。
Ⅱ.从图5可以看出,原子有结构,结构有层次,规律相同。构成不同原子粒子数量的不同导致不同原子的差异性:如钠、氯原子种类不同是因为质子数不同;质量不同是因为质子数和中子数之和不同;在化学变化中的表现不同是因为原子核外的最外层电子数不同。
Ⅲ.根据所学知识,试列举出两例由分子构成的物质:水和氧气;两例由原子构成的物质金和铜;两例由离子构成的物质氯化钠和硫酸铜(合理即可)。
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