课题1 分子和原子
课后知能演练
基础巩固
1.2022年诺贝尔化学奖授予三位科学家,他们开创了一种全新的化学理念,能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起。下列关于分子的说法正确的是( )。
A.物质一定是由分子构成的
B.通常分子的质量和体积都很小
C.水变成冰以后分子停止了运动
D.构成水和过氧化氢的分子相同
2.下列关于原子和分子的说法中正确的是( )。
A.同种分子构成纯净物,不同种分子构成混合物
B.分子的质量和体积一定比原子大
C.分子可分,原子不可分
D.原子可以构成分子,不能直接构成物质
3.对下列事实的解释中错误的是( )。
A.闻到厨房的饭香味——分子在不断地运动
B.氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子之间的间隔变小
C.干冰升华为二氧化碳气体——状态变化,分子大小随之变化
D.蔗糖在热水中溶解更快——温度越高,分子运动速率越大
能力提升
4.航天员饮用水属于“小分子团水”,“小分子团水”中1个水分子团由5~6个水分子缔结而成,一次饮用125 mL“小分子团水”可维持人体6小时正常需水量。下列说法正确的是( )。
A.“小分子团水”是由水分子构成的
B.“小分子团水”中的水分子是静止的
C.“小分子团水”中的水分子间没有间隔
D.“小分子团水”结冰后体积变大,是因为水分子的体积变大
5.从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。右图是某密闭容器中氢气燃烧并降至室温的微观示意图。
(1)从微观过程可分析出,变化Ⅰ属于 (填“物理”或“化学”,下空同)变化,变化Ⅱ属于 变化;从宏观的角度看,变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是 ;从微观的角度看,变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是 。
(2)变化Ⅰ的过程中,没有发生变化的最小粒子的名称是 。
(3)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是 (填字母)。
A.分子的种类不变 B.分子大小改变
C.分子的质量改变 D.分子的化学性质不变
(4)根据上图能获得很多信息,写出一条与化学反应有关的信息: 。
思维拓展
6.学习小组用如图装置探究分子的性质。请回答下列问题。
(1)图1:观察到的现象是 ,可以得出的结论是 。
(2)图2:先在一支试管中装红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后观察到液面下降。请用分子的观点解释液面下降的原因: ;混合均匀后,分子 (填“继续”或“停止”)运动。
(3)图3:氢分子和氧分子运动的微观示意图。
图3
①在A、B和C中,能比较得出“温度越高,分子运动越快”的是 (填字母)。
②从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外,还与 有关。
答案：
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1.B 解析:物质不一定是由分子构成的,也可能是由原子构成的,如铁是由铁原子构成的,A项错误;1滴水中大约有1.67×1021个水分子,因此分子的质量和体积都很小,B项正确;水变成冰以后分子仍然在不断运动,C项错误;水是由水分子构成的,过氧化氢是由过氧化氢分子构成的,因此构成水和过氧化氢的分子不相同,D项错误。
2.A 解析:同种分子构成纯净物,不同种分子构成混合物,A项正确;分子的质量和体积不一定比原子大,例如水分子的质量小于汞原子的质量,B项错误;化学变化中分子可分,原子不可分,C项错误;原子可以构成分子,也能直接构成物质,如铁由铁原子构成,D项错误。
3.C 解析:闻到厨房的饭香味是分子在不断运动的结果,A项正确;氧气可压缩,是因为分子间有间隔,压强增大,间隔变小,B项正确;干冰升华为二氧化碳气体,是分子间的间隔发生了改变,C项错误;蔗糖在热水中溶解更快,是因为温度越高,分子运动速率越大,D项正确。
4.A 解析:由题意“1个水分子团由5~6个水分子缔结而成”可知:“小分子团水”是由水分子构成的,A项正确;“小分子团水”是由水分子构成的,具有分子不断运动、分子间有间隔的性质,B、C项错误;“小分子团水”结冰后体积变大,是因为水分子间间隔变大,水分子的体积不变,D项错误。
5.(1)化学 物理 是否生成了新物质 分子是否发生了变化
(2)氢原子和氧原子
(3)AD (4)化学变化前后原子的种类不变(合理即可)
解析:(1)由微观示意图可知,变化Ⅰ的过程是氢分子和氧分子在点燃条件下反应生成水分子,有新物质生成,属于化学变化;变化Ⅱ只是水分子间的间隔变小,水分子本身没变,没有新物质生成,属于物理变化。从宏观的角度看,变化Ⅰ是化学变化,变化Ⅱ是物理变化,二者的本质区别是是否生成新物质;从微观的角度看,变化Ⅰ中分子变了,属于化学变化,变化Ⅱ中的分子本身没变,属于物理变化,所以二者的本质区别是分子是否发生了变化。
(2)由微观示意图可知,变化Ⅰ的过程中,没有发生变化的最小粒子是氢原子和氧原子。
(3)变化Ⅱ是水分子间的间隔变小,属于物理变化,分子的种类、分子大小、分子的质量、分子的化学性质均不变。故选AD两项。
6.(1)试管乙中酚酞溶液变红 分子在不断运动
(2)分子间有间隔 继续
(3)①BC ②分子种类
解析:(3)①B、C是同种分子在不同温度下的运动速率,所以在A、B和C中,能比较得出“温度越高,分子运动越快”的是B、C;②由A、B可知,温度相同,分子不同,运动速率不同,故影响分子运动速率的因素除温度外,还与分子种类有关。
4课题2 原子结构
第1课时 原子的构成 原子核外电子的排布
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基础巩固
1.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习物质结构层次后以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c对应的是( )。
A.原子、原子核、核外电子 B.原子核、原子、核外电子
C.原子、核外电子、原子核 D.核外电子、原子核、原子
2.氧分子是由氧原子构成的,如图为氧原子的结构示意图。下列说法正确的是( )。
A.氧原子的最外层电子数为2
B.氧原子在化学反应中容易失去6个电子,形成相对稳定结构
C.氧原子的质量主要由质子和电子决定
D.氧原子核内有8个质子
能力提升
3.核污水排入大海会极大危害海洋的生态环境。核污水中含有氚,氚是指原子核内有1个质子和2个中子的氢原子,“”表示质子,“”表示中子,“”表示电子,下列示意图表示氚原子结构的是( )。
4.根据以下几种粒子的结构示意图,回答下列问题。
(1)具有相对稳定结构的粒子是 (填字母,下同)。
(2)具有相似化学性质的粒子是 。
(3)D粒子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子。
思维拓展
5.(选做题)直到19世纪末,人们都认为原子是不可分的。19世纪末,汤姆孙发现了带负电荷的电子,并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。为进一步探究原子的结构,1909年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。(已知α粒子带正电荷,且质量比电子大得多;α粒子散射实验,即为用α粒子轰击金箔实验)
[收集证据]绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过了90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
[解释与结论]在此基础上,卢瑟福提出原子的正电荷一定集中于原子中心某个很小的区域,且这个区域具有原子绝大部分的质量,这个区域就叫原子核;原子内部大部分是空的,电子在这个空间中围绕原子核运动。
[回答问题]
(1)能说明原子内部绝大部分是空的的证据是 。
(2)根据这个实验获得的正确结论是 (填字母)。
A.金原子核带正电荷 B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子中有带负电荷的电子 D.金原子核的质量远大于α粒子质量
答案：
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1.A 解析:由示意图可知,质子和中子构成了b,故b为原子核,原子核和核外电子构成了原子,所以c是核外电子,原子构成了分子,所以a是原子,故选A项。
2.D 解析:由原子结构示意图可知,氧原子的最外层电子数为6,A项错误;氧原子的最外层电子为6个,多于4个,易得电子形成相对稳定结构,B项错误;原子的质量主要集中在原子核上,电子质量可以忽略不计,C项错误;由图可知,质子数为8,则氧原子核内有8个质子,D项正确。
3.B 解析:原子由原子核与核外电子构成,原子核由质子和中子构成,原子核位于原子中心,并且核外电子数=质子数,所以氚原子核外有1个电子,则氚原子中原子核内有1个质子和2个中子,原子核外有1个电子,故选B项。
4.(1)A和B (2)C和E (3)失去
解析:(1)只有一层,最外层是2个电子,含有多个电子层,最外层有8个电子的结构称为相对稳定结构,由粒子的结构示意图可知,具有相对稳定结构的粒子是A和B。
(2)元素的化学性质与其原子的核外电子排布,特别是最外层电子的数目有关,由粒子的结构示意图可知,具有相似化学性质的粒子是C和E,因为它们原子的最外层电子数目相同。
(3)D粒子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去电子。
5.(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变
(2)AD
解析:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核体积很小,质量大,原子的质量主要集中在原子核上,原子核外有一个非常大的空间,核外电子就在这个空间里不停地运动着。
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变说明了在原子内部有一个相对较大的空间。
(2)一小部分改变了原来的方向,因为α粒子带正电荷,所以遇到了带正电荷的粒子才改变了方向,说明了金原子核带正电荷,A项正确;大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,说明金原子并不是实心球体,B项错误;该实验的三种现象不能说明核外电子所带电荷情况,C项错误;有极少数的α粒子被弹了回来,说明遇到了质量很大的东西,即原子核质量很大,故D项正确。
1第2课时 离子 相对原子质量
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基础巩固
1.原子和离子可以用结构示意图表示,下列结构示意图表示阴离子的是( )。
2.(教材习题改编)已知:相对原子质量的大小关系为银>铜>铁。现有质量相同的铁、铜、银三块金属,其中所含原子个数最多的是( )。
A.铁 B.铜
C.银 D.一样多
能力提升
3.如图是测定相对原子质量的示意图,推断A原子的相对原子质量约为( )。
A.6 B.12
C.14 D.16
4.下面是几种粒子的结构示意图,据此回答下列问题。
(1)B所表示的原子容易 (填“得到”或“失去”)电子;Na+的结构示意图是图中的 (填字母,下同)。
(2)表示原子的粒子是 。
(3)表示阴离子的是 。
(4)表示阳离子的是 。
(5)表示相对稳定结构的是 。
(6)在化学反应中易失去电子的粒子是 。
(7)硫的化学性质与 相似。
(8)氯原子的核电荷数是 ;钠原子与氯原子的最本质区别是 。
思维拓展
5.由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕、铈等几种元素的相对原子质量新值,其中核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值被测定为152。
(1)铕原子核内的中子数为 ;
(2)铕原子的实际质量为多少 (一个碳-12原子的实际质量为1.993×10-26 kg,结果用科学记数法表示,保留到小数点后3位)
答案：
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1.A 解析:该粒子中,质子数小于核外电子数,表示阴离子,A项符合题意;该粒子中,质子数=核外电子数,表示原子,B项不符合题意;该粒子中,质子数大于核外电子数,表示阳离子,C项不符合题意;该粒子中,质子数=核外电子数,表示原子,D项不符合题意。
2.A 解析:相对原子质量不等于原子的实际质量,但能体现原子实际质量的大小关系,相对原子质量的大小关系为银>铜>铁,则原子实际质量的大小关系为银>铜>铁,则等质量的三种金属中所含原子个数的大小关系为银<铜<铁,所含原子个数最多的是铁,故选A项。
3.C 解析:由图2可知,碳-12原子的与1个氢原子的质量相等,氢原子的相对原子质量为1,图3中,右盘上有14个氢原子,A原子的相对原子质量约为14,故选C项。
4.(1)得到 C (2)BDF (3)AE (4)C (5)ACEF (6)D (7)B (8)17 质子数不同
解析:(1)B所表示的原子最外层有6个电子,易得到电子达到稳定结构;钠离子是钠原子失去1个电子后形成的,所以Na+的结构示意图是图中的C。
(2)B中,质子数=核外电子数=8,D中,质子数=核外电子数=12,F中,质子数=核外电子数=2,BDF均属于原子。
(3)阴离子中,质子数<核外电子数,A、E中,质子数<核外电子数,为阴离子。
(4)阳离子中,质子数>核外电子数,C中,质子数>核外电子数,为阳离子。
(5)A、C、E、F最外层电子数为8或2(只有一个电子层),故A、C、E、F表示相对稳定结构。
(6)D的最外层电子数小于4,在化学反应中易失去电子。
(7)B的最外层电子数与硫原子的最外层电子数均为6,所以化学性质相似。
(8)氯原子的核电荷数是17,钠原子与氯原子的最本质区别是质子数不同。
5.(1)89 (2)2.524×10-25 kg
解析:(1)铕原子核内的中子数为:152-63=89;
(2)铕原子的质量=152×=2.524×10-25 kg。
答:铕原子的实际质量为2.524×10-25 kg。
3课题3 元素
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基础巩固
1.生活中常见的“加铁酱油”“富硒大米”“高钙奶粉”等物质中的“铁”“硒”“钙”指的是( )。
A.单质 B.元素
C.原子 D.分子
2.下列元素符号书写不正确的是( )。
A.氖Ne B.钾K
C.金AU D.汞Hg
3.根据表中提供的信息,以下判断正确的是( )。
A.第三周期元素原子的核外电子层数从左到右依次增多
B.第二周期的Li、Be和B均为金属元素
C.Mg2+、H+最外层电子数分别为2和0
D.Na+和Al3+的核外电子数相同
能力提升
4.如图是铝元素在元素周期表中的信息及铝离子结构示意图。以下说法正确的是( )。
A.铝元素为非金属元素
B.铝原子的原子核外有13个电子
C.铝离子的质子数为10
D.铝离子符号为Al+
5.图a是铯元素在元素周期表中的信息,图b是铝原子结构示意图,图c是元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同元素。
(1)由图a可知,铯的原子序数为 ,铯元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素,该元素的相对原子质量为 。
(2)图b方框内的数字是 ,该原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子,形成相对稳定结构。
(3)下列有关图c的说法中正确的是 (填字母)。
A.原子序数:Z>Y
B.核外电子数:X=Y
C.Y和Z同处于第二周期
思维拓展
6.(选做题)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,请回答下列问题。
(1)地壳中含量最高的元素的原子序数是 。
(2)分析上表可发现:每一横行元素从左向右排列所遵循的一条规律是 。根据此规律,可知表中x= 。
(3)如图中的E、F是氟元素、硫元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图:
根据以上信息回答下列问题。
①氟元素的核电荷数为 ,硫元素的相对原子质量为 。
②D中的y= 。
③B属于 (填“金属”或“非金属”)元素。B粒子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子,其离子符号是 。
④A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似 (填字母)。
答案：
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1.B
2.C 解析:金元素的元素符号为Au,C项错误。
3.D 解析:第三周期元素原子的核外电子层数都是3,A项错误。Li、Be为金属元素,B(硼)属于非金属元素,B项错误。Mg2+、H+最外层电子数分别为8和0,C项错误。Na+和Al3+的核外电子数都为10,D项正确。
4.B 解析:铝含有金字旁,属于金属元素,A项错误;由铝元素在元素周期表中的信息可知,铝元素名称左上方数字表示铝元素的原子序数,原子中,原子序数=质子数=核外电子数=13,铝原子的原子核外有13个电子,B项正确;由铝离子结构示意图可知,铝离子的质子数为13,C项错误;由铝离子结构示意图可知,质子数为13,电子数为10,1个铝离子带3个单位的正电荷,铝离子符号为Al3+,D项错误。
5.(1)55 金属 132.9
(2)3 失去
(3)A
解析:(1)根据元素周期表中的一格信息可知,左上角的数字表示原子序数,铯元素的原子序数为55,铯元素属于金属元素,该元素的相对原子质量为132.9。
(2)图b方框内的数字是13-2-8=3,该原子在化学反应中容易失去电子,形成相对稳定结构。
(3)同一周期,从左到右原子序数依次增大,所以原子序数:Z>Y,A项正确。同一族,从上到下,核外电子层数增加,核外电子数也增加,所以核外电子数:X
(2)核电荷数依次递增或质子数依次递增或原子序数依次递增 20
(3)①9 32.06 ②8 ③非金属 得到 Cl- ④B
解析:(1)地壳中含量最高的元素是氧元素,氧的原子序数为8。
(2)分析题表可发现:每一横行元素从左向右排列所遵循的规律是核电荷数依次递增或质子数依次递增或原子序数依次递增,根据此规律,可知表中x=20。
(3)①由元素周期表的信息可知,氟元素的核电荷数为9,硫元素的相对原子质量为32.06。
②D是氩元素,为稀有气体元素,不易得失电子,故原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,18=2+8+y,y=8。
③B是氯原子,属于非金属元素,氯原子的最外层有7个电子,在化学反应中易得到1个电子而形成带1个单位负电荷的氯离子。
④最外层电子数相同的粒子具有相似的化学性质,A粒子的最外层电子数为7,与其化学性质相似的是B。
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