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 分层练习--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 分层练习 一、单选题 1．某纯净物在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，由此推断，该物质的组成中一定含有的元素是 A．碳、氢元素 B．碳、氧元素 C．氢、氧元素 D．碳、氢、氧元素 2．从微观上看，构成水的微观粒子的模型是 A． B． C． D． 3．2025年1月，我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是 A． B． C． D． 4．下列关于化学模型的说法正确的是 A．化学模型没有实际意义 B．化学模型只能表示分子结构 C．化学模型能让我们更直观地了解物质微观结构 D．化学模型和化学式作用相同 5．人类对原子结构的认识，是科学家们不懈追求、不断创新的过程。科学家们基于新的事实和证据，不断提出新的结构模型，深化和发展对原子结构的认识。以下关于原子结构模型演变过程的认识，不正确的 A．道尔顿认为原子是不可再分的，但后来电子的发现打破了这一观点 B．卢瑟福等人通过α粒子轰击金箔的实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型 C．随着新的实验证据和理论的出现，原有模型会被新模型替代 D．所有原子结构模型都是通过直接观察原子内部结构得出的结论 6．在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程，如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是 A．原子核的质量很小，体积很大 B．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿的实心球模型 C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 7．如图所示，同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法正确的是 A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．进行实验②之前需要检验氢气的纯度 C．两个实验中发生的反应均属于分解反应 D．实验①能证明水的组成，而实验②不能 8．探索物质组成和结构的历程，凝结了许多人的辛勤劳动和智慧，使人们对物质的组成和结构的认识不断深入。运用所学知识完成下面小题。 【宏观组成】用电解水实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．电解水的变化过程中没有能量转化 B．用燃着的木条检验负极产生的气体 C．水分子是该化学变化中的最小粒子 D．水是由氢气和氧气组成 9．推理是学习化学的一种重要方法，下列推理正确的是 A．氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的物质一定是氧化物 B．氧气由氧元素组成，所以制取氧气的反应物一定含有氧元素 C．单质由同种元素组成，所以由同种元素组成的物质一定是单质 D．离子是带电荷的粒子，所以带电荷的粒子一定是离子 10．锂是制造新能源汽车电池的重要原料。下图是锂原子的结构示意图，据图判断下列有关认识错误的是 A．锂原子的质子数是3 B．图中原子核带3个单位正电荷 C．锂原子最外层有3个电子 D．图中带负电的微观粒子是电子 11．某物质4.6g在空气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则关于这种物质的组成描述正确的是 A．该物质只含有碳元素和氢元素 B．该物质中碳元素与氢元素的质量比为12︰1 C．该物质一定含有碳元素、氢元素和氧元素 D．该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1︰2 12．化学兴趣小组用燃烧法探究某物质R的组成。质量为69g物质R在充足的氧气中完全燃烧，实验后测得生成132g CO2和81g H2O。下列说法中正确的是 ①R中一定有碳、氢元素，可能有氧元素 ②R中一定有碳、氢、氧三种元素 ③R中碳氢原子个数比为1：2 ④R的化学式C2H6O A．①③ B．②③④ C．②④ D．①③④ 二、填空题 13．通过探究物质构成的奥秘，我们了解了物质的组成与结构。    （1）物质的组成和构成关系如图所示，图中①表示 __________，②表示 ___________。 （2）电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在 _________上，相对原子质量近似等于 _____________与中子数之和。 （3）金属铜是由 ________（选填“原子”、“分子”或“离子”）构成的。 14．我国科学家屠呦呦及其团队在收集2000余方药的基础上，对其中200多种中药开展实验研究，历经380多次失败，成功研制出新型抗疟药——青蒿素(化学式)，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。某研究小组的同学学习了屠呦呦的事迹后，对青蒿素的组成和性质产生了浓厚兴趣，于是开展了以下“制作模型并展示科学家探究物质组成与结构的历程”的实践活动。请根据所学化学知识回答问题： (1)判断青蒿素的物质类别 青蒿素属于___________(选填“无机物”或“有机物”)。 (2)分析青蒿素的组成和构成 有关物质的组成和构成的概念关系如图所示，构成青蒿素的基本微粒是___________(选填“分子”、“原子”或“离子”)。 (3)下图是元素周期表中第二周期的元素及其原子结构示意图，你认为氢元素与碳、氧元素不属于同一周期的原因是___________不同，氧原子得到电子后形成的离子是___________(填符号)。 (4)确定青蒿素()的化学式： 研究小组的同学查阅资料可知青蒿素的相对分子质量为282，现通过实验测得：2.82g青蒿素完全燃烧收集到的气体产物X中二氧化碳和水蒸气的质量分别为6.6g、1.98g。通过计算确定青蒿素的化学式为___________。 参考答案 一、单选题 1．某纯净物在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，由此推断，该物质的组成中一定含有的元素是 A．碳、氢元素 B．碳、氧元素 C．氢、氧元素 D．碳、氢、氧元素 【答案】A 【详解】在化学反应中，反应前后元素的种类保持不变。反应物：某纯净物 + 氧气（），生成物：二氧化碳（）和水（）。 生成物含有碳（C）和氧（O）元素，含有氢（H）和氧（O）元素，生成物含有碳、氢、氧元素。所以反应物中一定含有碳、氢、氧元素，氧气中含有氧元素，则某纯净物中一定含有碳、氢元素，不确定是否含有氧元素。 故选A。 2．从微观上看，构成水的微观粒子的模型是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】水的化学式为，1个水分子由1个氧原子（原子半径更大，对应大白球）和2个氢原子（原子半径更小，对应小黑球）构成，且水分子为V形空间结构，不是直线形。 故选C 3．2025年1月，我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】“氚”属于氢元素的一种原子，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子，原子的质子数等于核外电子数，故能表示氚原子的是，故选：D。 4．下列关于化学模型的说法正确的是 A．化学模型没有实际意义 B．化学模型只能表示分子结构 C．化学模型能让我们更直观地了解物质微观结构 D．化学模型和化学式作用相同 【答案】C 【详解】本题考查化学模型的概念和用途。化学模型是化学中用于表示物质微观结构的工具，如分子、原子或晶体的空间排列，常见的有球棍模型、比例模型等。它通过可视化方式帮助理解抽象概念。 A、化学模型具有实际意义，它能将微观粒子（如原子、分子）的结构直观化，便于学生理解物质组成和性质。例如，水分子模型（H2O）展示氢原子和氧原子的连接方式，有助于学习化学键和反应机理。故A错误。 B、化学模型不仅能表示分子结构（如二氧化碳分子模型），还能表示原子结构（如原子核和电子层模型）或晶体结构（如氯化钠离子晶体模型）。初中化学中，模型用于多种微观对象的表示，并非仅限于分子。故B错误。 C、化学模型的核心作用是通过三维可视化，帮助学生直观理解物质的微观结构，如原子排列、分子形状和键角。例如，甲烷（CH4）的球棍模型展示四面体结构，比抽象描述更易掌握。这符合初中化学对模型的定义（如教材中强调模型的直观性）。故C正确。 D、化学式（如H2O）仅表示物质的元素组成和原子数量，是符号化表达；而化学模型展示空间结构、键合方式等三维信息。例如，H2O化学式不显示键角，但模型能直观呈现。两者作用不同：化学式用于书写和计算，模型用于可视化理解。故D错误。 故选C。 5．人类对原子结构的认识，是科学家们不懈追求、不断创新的过程。科学家们基于新的事实和证据，不断提出新的结构模型，深化和发展对原子结构的认识。以下关于原子结构模型演变过程的认识，不正确的 A．道尔顿认为原子是不可再分的，但后来电子的发现打破了这一观点 B．卢瑟福等人通过α粒子轰击金箔的实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型 C．随着新的实验证据和理论的出现，原有模型会被新模型替代 D．所有原子结构模型都是通过直接观察原子内部结构得出的结论 【答案】D 【详解】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家，受当时科学水平的局限，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，后来由于汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，推翻了道尔顿实心球模型，不符合题意； B、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型，修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型，不符合题意； C、人类对原子结构的认识永无止境，科学家会不断提出新的原子结构模型，随着新的实验证据和理论的出现，原有模型会被新模型替代，不符合题意； D、汤姆孙、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理，再用原子模型来表征原子的内部结构，不是通过直接观察原子内部结构得出结论，符合题意。 故选D。 6．在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程，如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是 A．原子核的质量很小，体积很大 B．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿的实心球模型 C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 【答案】A 【详解】A、原子核的质量很大，体积很小，该选项错误。 B、汤姆孙发现了电子，证明原子不是实心球体，推翻了道尔顿的实心球模型，该选项正确。 C、从原子模型的演变历程可以看出，科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程，该选项正确。 D、人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质，该选项正确。 故选A。 7．如图所示，同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法正确的是 A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．进行实验②之前需要检验氢气的纯度 C．两个实验中发生的反应均属于分解反应 D．实验①能证明水的组成，而实验②不能 【答案】B 【详解】A、实验①电解水实验中，产生氢气与氧气体积比约为2:1，故选项说法错误； B、氢气等可燃性气体在空气中达到一定浓度时，遇到明火容易发生爆炸，因此可燃性气体在点燃前必须检验纯度，故选项说法正确； C、氢气和氧气点燃生成水的反应属于化合反应，水在通电条件下生成氢气和氧气的反应属于分解反应，故选项说法错误； D、氢气和氧气点燃生成水，水在通电条件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。 故选：B。 8．探索物质组成和结构的历程，凝结了许多人的辛勤劳动和智慧，使人们对物质的组成和结构的认识不断深入。运用所学知识完成下面小题。 【宏观组成】用电解水实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．电解水的变化过程中没有能量转化 B．用燃着的木条检验负极产生的气体 C．水分子是该化学变化中的最小粒子 D．水是由氢气和氧气组成 【答案】B 【详解】A、电解水生成氢气和氧气，由电能转化为化学能，存在能量转化，说法错误，不符合题意； B、电解水实验中，与电源负极相连的一端产生氢气，氢气具有可燃性，用燃着的木条靠近时，观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确，符合题意； C、在化学变化中，分子可分，原子不可分，故氢原子、氧原子是该化学变化中的最小粒子，说法错误，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的，说法错误，不符合题意。 故选：B。 9．推理是学习化学的一种重要方法，下列推理正确的是 A．氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的物质一定是氧化物 B．氧气由氧元素组成，所以制取氧气的反应物一定含有氧元素 C．单质由同种元素组成，所以由同种元素组成的物质一定是单质 D．离子是带电荷的粒子，所以带电荷的粒子一定是离子 【答案】B 【详解】A、氧化物中含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，则含有氧元素的物质不一定是氧化物，如高锰酸钾中含有三种元素，该选项推理不正确； B、氧气是由氧元素组成，反应前后元素种类不变，则制取氧气的反应物一定含有氧元素，该选项推理正确； C、单质是指含有同种元素的纯净物，则由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能为混合物，该选项推理不正确； D、离子为带电荷的粒子，质子和电子也为带电荷的粒子，则带电荷的粒子不一定为离子，该选项推理不正确。 故选B。 10．锂是制造新能源汽车电池的重要原料。下图是锂原子的结构示意图，据图判断下列有关认识错误的是 A．锂原子的质子数是3 B．图中原子核带3个单位正电荷 C．锂原子最外层有3个电子 D．图中带负电的微观粒子是电子 【答案】C 【详解】A、质子带正电，由锂原子的结构示意图，则锂原子的质子数是3，故A说法正确； B、原子核是由质子和中子构成的，中子不带电，锂原子的质子数是3，则原子核带3个单位正电荷，故B说法正确； C、锂原子的质子数=核外电子数=3，核外电子排布依次为2、1，则锂原子最外层有1个电子，故C说法错误； D、图中带负电的微观粒子是电子，故D说法正确； 故选：C。 11．某物质4.6g在空气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则关于这种物质的组成描述正确的是 A．该物质只含有碳元素和氢元素 B．该物质中碳元素与氢元素的质量比为12︰1 C．该物质一定含有碳元素、氢元素和氧元素 D．该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1︰2 【答案】C 【详解】A、8.8g二氧化碳中碳元素的质量为，5.4g水中氢元素质量为，根据元素守恒，可知该物质中含有2.4g碳元素和0.6g氢元素，则还含有4.6g-2.4g-0.6g=1.6g氧元素，该选项说法不正确； B、由前面分析可知，该物质中碳元素与氢元素的质量比为2.4g：0.6g=4：1，该选项说法不正确； C、该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素，该选项说法正确； D、该物质的分子中碳原子和氢原子的个数比为，该选项说法不正确。 故选C。 12．化学兴趣小组用燃烧法探究某物质R的组成。质量为69g物质R在充足的氧气中完全燃烧，实验后测得生成132g CO2和81g H2O。下列说法中正确的是 ①R中一定有碳、氢元素，可能有氧元素 ②R中一定有碳、氢、氧三种元素 ③R中碳氢原子个数比为1：2 ④R的化学式C2H6O A．①③ B．②③④ C．②④ D．①③④ 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律可知，参加反应氧气的质量为：132g+81g-69g=144g，生成物中氧元素的质量为：，所以说明R中一定含有氧元素。 【详解】①根据质量守恒定律定律可知：化学反应前后元素种类不变，反应后有碳元素，氢元素，氧元素，因为氧气中含有氧元素，所以R中一定有碳、氢元素，通过计算发现还有氧元素；选项说法错误。 ②R中一定有碳、氢、氧三种元素，选项说法正确。 ③R中碳、氢元素的质量分别为:, ,所以碳、氢元素原子个数比为，选项说法错误。 ④R中碳、氢、氧原子的个数比为 ，所以R的化学式C2H6O，选项说法正确。 故选：C。 二、填空题 13．通过探究物质构成的奥秘，我们了解了物质的组成与结构。    （1）物质的组成和构成关系如图所示，图中①表示 __________，②表示 ___________。 （2）电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在 _________上，相对原子质量近似等于 _____________与中子数之和。 （3）金属铜是由 ________（选填“原子”、“分子”或“离子”）构成的。 【答案】 质子 离子 原子核 质子数 原子 【详解】(1) 原子核由质子和中子构成，图中①和中子一 起构成原子核，故①表示质子；原子能形成②和分子，故②表示的是离子； (2)电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上，相对原子质量近似等于质子数与中子数之和； (3)金属都由原子直接构成，如金属铜是由铜原子构成的。 14．我国科学家屠呦呦及其团队在收集2000余方药的基础上，对其中200多种中药开展实验研究，历经380多次失败，成功研制出新型抗疟药——青蒿素(化学式)，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。某研究小组的同学学习了屠呦呦的事迹后，对青蒿素的组成和性质产生了浓厚兴趣，于是开展了以下“制作模型并展示科学家探究物质组成与结构的历程”的实践活动。请根据所学化学知识回答问题： (1)判断青蒿素的物质类别 青蒿素属于___________(选填“无机物”或“有机物”)。 (2)分析青蒿素的组成和构成 有关物质的组成和构成的概念关系如图所示，构成青蒿素的基本微粒是___________(选填“分子”、“原子”或“离子”)。 (3)下图是元素周期表中第二周期的元素及其原子结构示意图，你认为氢元素与碳、氧元素不属于同一周期的原因是___________不同，氧原子得到电子后形成的离子是___________(填符号)。 (4)确定青蒿素()的化学式： 研究小组的同学查阅资料可知青蒿素的相对分子质量为282，现通过实验测得：2.82g青蒿素完全燃烧收集到的气体产物X中二氧化碳和水蒸气的质量分别为6.6g、1.98g。通过计算确定青蒿素的化学式为___________。 【答案】(1)有机物 (2)分子 (3) 电子层数不同 (4) 【详解】（1）有机物通常是指含碳元素的化合物（除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等少数简单含碳化合物外）。青蒿素化学式为Cx​HyO5​，含碳元素，所以属于有机物。 （2）青蒿素化学式为Cx​HyO5​，可知是由分子构成的。 （3）在元素周期表中，元素周期数等于原子的电子层数。氢原子只有1个电子层，碳、氧原子有2个电子层，所以氢元素与碳、氧元素不属于同一周期是因为核外电子层数不同； 氧原子质子数为8，最外层电子数为6，得到2个电子后达到稳定结构，形成带2个单位负电荷的阴离子，离子符号为。 （4）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量都不变。2.82g青蒿素（Cx​HyO5​）完全燃烧收集到的气体产物X中二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）的质量分别为6.6g、1.98g，燃烧消耗的氧气（O2）只含氧元素，则二氧化碳中的碳元素来源于青蒿素，其质量为，同理，水蒸气中的氢元素也来源于青蒿素，其质量为，那么2.82g青蒿素中氧元素的质量为，则，解得x=15，y=22，因此青蒿素的化学式为C15H22O5。 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 $