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 同步练习--2026-2027学年九年级化学人教版上册

第三单元 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 一、单选题 1．下列关于物质的组成与构成的说法正确的是 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．汞是由汞分子构成的 C．氯化钠是由氯化钠分子构成的 D．二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的 2．如图是几位科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是 A．③②① B．③①② C．①③② D．①②③ 3．科学家运用了模型建构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．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 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修正了汤姆孙枣糕模型 D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 4．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 5．如图是某种氢原子的原子结构模型图，下列说法正确的是 A．氢气是由氢原子构成的 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去 D．该原子模型属于汤姆孙原子结构模型 6．探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 7．化学实验是检验化学科学知识真理性的标准，是提高学生科学素养的重要途径。下列实验设计不能达到实验目的的是 A．比较火焰各层的温度 B．证明蜡烛燃烧生成二氧化碳 C．测定空气中氧气的含量 D．验证水的组成 8．下列关于物质的组成、结构、变化及分类的推理中，正确的是 A．离子都带有电荷，所以带电荷的粒子一定是离子 B．同种元素质子数相同，所以质子数相同的微粒一定是同种元素 C．单质中都含有一种元素，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质 D．金属原子的最外层电子数均小于4，所以最外层电子数小于4的原子一定是金属原子 9．电解水实验是初中探究物质组成及其构成的重要实验。由图可知，下列说法正确的是    A．①表示的是氢分子 B．管a产生的气泡比管b多 C．管a中产生的气体可以被点燃 D．反应过程中没有发生变化的是微粒是②④ 10．推理和归纳是化学学习重要的思维方法，下列推理中不正确的是 A．离子都带电荷，则带电荷的原子都是离子 B．水和过氧化氢的组成元素相同，所以它们的化学性质相似 C．氧气由氧元素组成，则制取氧气的反应物中一定含有氧元素 D．单质由同种元素组成，则由同种元素组成的纯净物一定是单质 11．原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程，下列曾被人们提出的模型中符合客观事实的是 A．原子是不可再分的最小微观粒子 B．原子是一种实心的球体 C．正电荷均匀分布在整个原子内，带负电荷的电子镶嵌其中 D．原子的质量主要集中在原子核上 12．化学是一门以实验为基础的科学，同学们利用如图装置验证水的组成，下列有关说法正确的是 A．①中发生的反应属于分解反应 B．①正极端玻璃管产生的是氢气 C．②中生石灰的作用是吸收氧气 D．③的烧杯内壁未看到明显现象 二、填空题 13．构建宏观、微观和符号之间的内在联系，是化学学科核心素养的关键要求。如图是a 和b 两种微观粒子的结构模型示意图。 (1)根据图示画出b的原子结构示意图：___________。 (2)a和b属于不同种元素，是因为它们原子中的___________(填“质子数”“中子数”或“电子数”)不同。 (3)比较a和b的相对原子质量大小：a___________(填“>”“<”或“=”)b． 14．化学小组进行了下图实验探究水的组成。 (1)进行图1实验时，应先检验_____________。 (2)图2是电解水的装置，小组同学绘制的甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系如图3。已知甲试管中生成气体为M，乙试管中生成气体为N。 ①a应接电源__________（填“正”或“负”）极。 ②若用燃着的木条分别检验两种气体，气体__________（填“M”或“N”）能使木条燃烧的更旺。 (3)由上述两个实验都能得到的结论是水由__________组成。 (4)探究物质组成一般有下面两种思路： 图1实验是通过__________（填“A”或“B”）思路推测水的组成。 15．认识物质构成的奥秘，人类经历了漫长的探索，请分析回答： (1)揭示原子结构的奥秘。 材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出：物质由微小的不可再分的原子构成。 材料二：1897年，汤姆孙发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”。 材料三：1911年，卢瑟福进行了著名的a粒子(a粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数a粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数a粒子的偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 ①汤姆孙实验中，带负电的微粒是___________。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是___________。 ②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是___________。 ③通过α粒子散射实验，你认为原子的内部结构为以下类型中的___________(填序号)。 A．不可再分的实心小球 B．正负电荷均匀分布 C．质量集中在核上 ④根据卢瑟福实验推测，金原子核的质量比α粒子___________(填“大”或“小”)。 (2)物质的组成、结构、性质与用途 ①由下图可知，金刚石和石墨性质的差异是由___________决定的。 ②氢气是由大量___________聚集而成的，氧气是由大量___________聚集而成的。氢气和氧气的化学性质不同是因为两者的___________不同。 参考答案 第三单元 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 一、单选题 1．下列关于物质的组成与构成的说法正确的是 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．汞是由汞分子构成的 C．氯化钠是由氯化钠分子构成的 D．二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的 【答案】D 【详解】A、水是由水分子构成的，故说法错误； B、汞是由汞原子构成的，故说法错误； C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故说法错误； D、物质由元素组成，二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的，故说法正确。 故选D。 2．如图是几位科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是 A．③②① B．③①② C．①③② D．①②③ 【答案】A 【详解】1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型；1911 年卢瑟福提出原子结构行星模型；1913年波尔提出轨道式原子模型，所以模型建立的先后顺序是③②①。故选A。 3．科学家运用了模型建构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．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 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修正了汤姆孙枣糕模型 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 【详解】A、科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程，随着科学研究的深入，原子结构模型不断发展和改进，故A选项不符合题意； B、汤姆孙等人在原子中发现了电子，证明原子是可以再分的，从而推翻了道尔顿的实心球模型，故B选项不符合题意； C、卢瑟福等人通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，修正了汤姆孙的枣糕模型，故C选项不符合题意； D、卢瑟福核式模型不是最完善的原子结构模型，随着科学的发展，还会有新的模型出现并可能替代它，故D选项符合题意。 故选D。 4．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 【详解】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。 5．如图是某种氢原子的原子结构模型图，下列说法正确的是 A．氢气是由氢原子构成的 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去 D．该原子模型属于汤姆孙原子结构模型 【答案】C 【详解】A、氢气是由氢分子构成的，氢分子是由氢原子构成的，故A错误； B、该原子的核电荷数=质子数=1，故B错误； C、该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去，形成H+，故C正确； D、题图所示是带有核与核外电子轨道分层的模型，属于卢瑟福–玻尔模型，而非汤姆孙“枣糕”模型，故D错误； 故选C。 6．探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【详解】A、电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性，此选项正确； B、由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知a管与电源的正极相连，b管与电源的负极相连，所以a管与b 管收集的气体体积比为1:2，根据可知，生成氧气和氢气的质量比32:4=8:1，此选项错误； C、氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，此选项正确； D、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧元素组成的，所以两个实验均可证明水的组成，此选项正确。 故选B。 7．化学实验是检验化学科学知识真理性的标准，是提高学生科学素养的重要途径。下列实验设计不能达到实验目的的是 A．比较火焰各层的温度 B．证明蜡烛燃烧生成二氧化碳 C．测定空气中氧气的含量 D．验证水的组成 【答案】B 【详解】A、将火柴梗放在火焰上，通过不同地方的碳化程度，可比较火焰各层的温度，该选项能达到实验目的，不符合题意； B、将干而冷的烧杯罩在火焰上方，通过现象有白雾产生，说明生成物有水，但不能证明二氧化碳，该选项不能达到实验目的，符合题意； C、红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，则装置中压强减小，烧杯中的水会倒吸入集气瓶中，且倒吸入的水的体积即为氧气的体积，该选项能达到实验目的，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变可知，水是由氢、氧元素组成，该选项能达到实验目的，不符合题意。 故选B。 8．下列关于物质的组成、结构、变化及分类的推理中，正确的是 A．离子都带有电荷，所以带电荷的粒子一定是离子 B．同种元素质子数相同，所以质子数相同的微粒一定是同种元素 C．单质中都含有一种元素，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质 D．金属原子的最外层电子数均小于4，所以最外层电子数小于4的原子一定是金属原子 【答案】C 【详解】A、离子都带有电荷，带电荷的粒子不一定是离子，例如质子、电子带有电荷，但它们不是离子，不符合题意； B、同种元素质子数相同，但质子数相同的微粒不一定是同种元素，如氨分子与氖原子的质子数都是10，不符合题意； C、单质中都含有一种元素，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质，符合题意； D、金属原子的最外层电子数均小于4，但最外层电子数小于4的原子不一定是金属原子，例如氢原子最外层电子数为1，不符合题意。 故选C。, 9．电解水实验是初中探究物质组成及其构成的重要实验。由图可知，下列说法正确的是    A．①表示的是氢分子 B．管a产生的气泡比管b多 C．管a中产生的气体可以被点燃 D．应过程中没有发生变化的是微粒是②④ 【答案】D 【详解】A、水的化学式为H2O，③为水分子，②是氧原子，则①表示的是氧分子，A错误； B、从图中可知，管a产生的气泡比管b少，B错误； C、正极产生的是氧气，所以管a中产生的气体是氧气，不可以被点燃，C错误； D、化学变化中原子不发生变化，故应过程中没有发生变化的是微粒是②④，D正确。 故选D。 10．推理和归纳是化学学习重要的思维方法，下列推理中不正确的是 A．离子都带电荷，则带电荷的原子都是离子 B．水和过氧化氢的组成元素相同，所以它们的化学性质相似 C．氧气由氧元素组成，则制取氧气的反应物中一定含有氧元素 D．单质由同种元素组成，则由同种元素组成的纯净物一定是单质 【答案】B 【详解】A、离子是带电荷的原子或原子团，所以离子都带电荷，带电荷的原子也都是离子，正确，不符合题意； B、水和过氧化氢的组成元素相同，但构成它们的分子不同，所以它们的化学性质不同，错误，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氧气由氧元素组成，故制取氧气的反应物中一定含有氧元素，正确，不符合题意； D、单质是由同种元素组成的纯净物，故单质由同种元素组成，由同种元素组成的纯净物一定是单质，正确，不符合题意，故选B。 11．原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程，下列曾被人们提出的模型中符合客观事实的是 A．原子是不可再分的最小微观粒子 B．原子是一种实心的球体 C．正电荷均匀分布在整个原子内，带负电荷的电子镶嵌其中 D．原子的质量主要集中在原子核上 【答案】D 【详解】A、在化学变化中，分子分成原子，原子重新组合成新的分子，即原子是化学变化中的最小微粒，没有化学变化的限制，原子还可以分为原子核和核外电子，故错误； B、原子由带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成，原子不是不可分割的实心球体，故错误； C、汤姆生的原子结构模型的缺陷是认为正电荷均匀分布在整个原子内，带负电荷的电子镶嵌其中，而质子带正电荷，位于原子核内，核外带负电荷的电子在原子核外高速运动，故错误； D、原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成。电子的质量与质子、中子的质量相比较很小，可以忽略不计。所以，原子的质量主要集中在原子核上，故正确； 故选：D。 12．化学是一门以实验为基础的科学，同学们利用如图装置验证水的组成，下列有关说法正确的是 A．①中发生的反应属于分解反应 B．①正极端玻璃管产生的是氢气 C．②中生石灰的作用是吸收氧气 D．③的烧杯内壁未看到明显现象 【答案】A 【详解】A、①中水在通电条件下生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法正确； B、由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，①正极端玻璃管产生的是氧气，故选项说法错误； C、②中生石灰的作用是吸收水蒸气，故选项说法错误； D、氢气燃烧生成水，所以③的烧杯内壁会看到有水雾出现，故选项说法错误； 故选：A。 二、填空题 13．构建宏观、微观和符号之间的内在联系，是化学学科核心素养的关键要求。如图是a 和b 两种微观粒子的结构模型示意图。 (1)根据图示画出b的原子结构示意图：___________。 (2)a和b属于不同种元素，是因为它们原子中的___________(填“质子数”“中子数”或“电子数”)不同。 (3)比较a和b的相对原子质量大小：a___________(填“>”“<”或“=”)b． 【答案】(1) (2)质子数 (3)= 【详解】（1）由图可知，b原子核内质子数为2，原子中质子数=核外电子数，因此b核外共2个电子，电子仅排布在第一层，按原子结构示意图的画法画出即可。 （2）元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，不同种元素的原子，质子数不同，因此a和b属于不同种元素是因为质子数不同。 （3）相对原子质量近似等于质子数与中子数之和，a的相对原子质量≈1+2=3，b的相对原子质量≈2+1=3，因此a=b。 14．化学小组进行了下图实验探究水的组成。 (1)进行图1实验时，应先检验_____________。 (2)图2是电解水的装置，小组同学绘制的甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系如图3。已知甲试管中生成气体为M，乙试管中生成气体为N。 ①a应接电源__________（填“正”或“负”）极。 ②若用燃着的木条分别检验两种气体，气体__________（填“M”或“N”）能使木条燃烧的更旺。 (3)由上述两个实验都能得到的结论是水由__________组成。 (4)探究物质组成一般有下面两种思路： 图1实验是通过__________（填“A”或“B”）思路推测水的组成。 【答案】(1)氢气的纯度 (2) 负 N (3)氢元素和氧元素 (4)A 【详解】（1）氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故进行图1实验时，应先检验氢气的纯度，防止发生爆炸； （2）①在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，则气体M是氢气，气体N是氧气，。已知甲试管中生成气体为M，乙试管中生成气体为N，则a应接电源负极； ②气体N是氧气，氧气具有助燃性，故气体N能使木条燃烧的更旺； （3）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成； （4）图1实验是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，氢气和氧气是已知组成的物质，水是未知组成的物质，该实验是通过已知组成的物质化合生成未知组成的物质，从而推测生成物的组成，故填：A。 15．认识物质构成的奥秘，人类经历了漫长的探索，请分析回答： (1)揭示原子结构的奥秘。 材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出：物质由微小的不可再分的原子构成。 材料二：1897年，汤姆孙发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”。 材料三：1911年，卢瑟福进行了著名的a粒子(a粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数a粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数a粒子的偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 ①汤姆孙实验中，带负电的微粒是___________。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是___________。 ②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是___________。 ③通过α粒子散射实验，你认为原子的内部结构为以下类型中的___________(填序号)。 A．不可再分的实心小球 B．正负电荷均匀分布 C．质量集中在核上 ④根据卢瑟福实验推测，金原子核的质量比α粒子___________(填“大”或“小”)。 (2)物质的组成、结构、性质与用途 ①由下图可知，金刚石和石墨性质的差异是由___________决定的。 ②氢气是由大量___________聚集而成的，氧气是由大量___________聚集而成的。氢气和氧气的化学性质不同是因为两者的___________不同。 【答案】(1) 电子 原子核 原子内部有很大的空间 C 大 (2) 碳原子的排列方式 氢分子 氧分子 分子构成 【详解】（1）①汤姆孙发现原子内带负电的微粒，这种微粒是电子，用e-表示；卢瑟福的α粒子散射实验中，“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核，因为α粒子带正电，当遇到质量大且带正电的原子核时才会发生大角度偏转； ②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是原子内部有很大的空间，α粒子穿过原子内部的空间时，没有受到阻碍，所以沿原方向前进； ③根据α粒子散射实验，原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成，原子核带正电，电子带负电，电子在原子核外很大的空间内做高速运动，符合这种结构的是C选项； ④根据卢瑟福实验，极少数α粒子被金箔弹了回来，说明金原子核的质量比α粒子大，这样才能使α粒子被弹回； （2）①由图可知，金刚石和石墨性质的差异是由碳原子的排列方式决定的，金刚石中碳原子是正四面体结构，石墨中碳原子是层状结构，这种结构上的差异导致它们在硬度、导电性等性质上有很大不同； ②氢气是由大量氢分子聚集而成的，氧气是由大量氧分子聚集而成的；氢气和氧气的化学性质不同是因为两者的分子构成不同，氢分子由氢原子构成，氧分子由氧原子构成，不同的分子结构决定了它们不同的化学性质。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $