第三单元 物质构成的奥秘
根据《义务教育化学课程标准(2024年版)》描述编写
①能说明分子、原子、离子的区别和联系,能用分子的观点解释生活中的某些变化或现象;
②能依据化学反应过程中元素不变的规律,推断反应物或生成物的元素组成;
③能基于真实情境,从原子、分子的视角分析有关物质及其变化的简单问题,并作出合理的解释和判断。
真题精粹——河南5年真题精选及拓展
考向1 构成物质的微观粒子
1.(2024·河南)分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子。下列物质由离子构成的是 ( )
A.H2O B.CuSO4
C.C60 D.CH4
2.(2023·河南)物质由微观粒子构成。下列由离子构成的物质是 ( )
A.汞 B.水
C.氢气 D.硫酸铜
3.(2024·河南)物质由微观粒子构成。下列都由离子构成的一组物质是 ( )
A.氯化钠、硫酸铜
B.水、干冰
C.金刚石、氧化汞
D.氦气、氨气
4.(2022·河南)物质由微观粒子构成。下列物质由离子构成的是 ( )
A.He B.NH3
C.C60 D.NaCl
考向2 微观粒子的性质
5.(2024·河南)液化石油气是常用燃料。从分子及其运动的角度解释下列现象。
(1)25 m3石油气加压后可装入容积为0.024 m3的钢瓶中(如图)。
(2)液化石油气中添加有特殊臭味的乙硫醇,一旦液化石油气泄漏,周围较大范围都能闻到特殊臭味,可及时采取安全措施。
6.(2023·河南)请从分子的角度解释下列生活、生产中的现象。
(1)当我们走进鲜花盛开的花园时,会闻到花的香味。
(2)6 000 L的氧气在加压的情况下可装入容积为 40 L的钢瓶中。
7.(2023·河南)请从分子的角度解释下列生产、生活中的现象。
(1)湿衣服在太阳下晾晒比在阴凉处干得更快。
(2)加压时,3 000 L 氧气可装入容积为20 L的钢瓶中。
考向3 原子、离子的结构示意图
8.(2023·河南节选)右图是碳原子的结构示意图,图中x的数值为 。
8.1硅是信息技术的关键材料。下图为硅的原子结构示意图,下列说法正确的是 ( )
A.硅属于稀有气体元素
B.图中n的值为8
C.硅的相对原子质量为14
D.硅元素位于第三周期
9.(2022·河南节选)“嫦娥四号”探测到月球中含橄榄石(主要成分为Mg2SiO4),其中镁元素对应的镁原子(核电荷数为12)的结构示意图为 。
考向4 元素组成
10.(2024·河南)目前世界年产量最高的金属是 ;Si的名称为 。
11.(2024·河南节选)元素周期表中的一格如图所示,碳原子核外电子数为 。
12.(2023·河南)我国化学家张青莲教授主持测定了铟、锑、铈等元素的相对原子质量的新值。铈元素在元素周期表中的相关信息如图所示,下列有关说法不正确的是 ( )
A.铈属于金属元素
B.铈的元素符号是Ce
C.铈的相对原子质量为140.1 g
D.铈原子的质子数为58
13.(2024·河南节选)地壳中含量最高的金属元素是 ;形成化合物种类最多的元素是 。
14.(2024·河南)右图是元素周期表中的一格。硅的相对原子质量为 ;硅原子核外电子有三层,最外层有4个电子,其原子结构示意图为 ;硅元素在元素周期表中位于第 周期。
15.(2023·河南节选)人体中含量最高的元素是 。
16.(2022·河南节选)地壳中含量最多的元素是 。
回归教材 —— 河南中考核心考点梳理
【单元构建】
【知识清单】
考点1 构成物质的微观粒子 (5年5考)
(1)分子、原子的区别和联系
微观粒子 分子 原子
概念 由分子构成的物质,分子是保持物质 的最小粒子 中的最小粒子
区别 在化学变化中, 可再分,而 不可再分
相同点 ①质量、体积都很 ;②在不断地运动;③构成物质的微观粒子间有 ;④都是构成物质的微观粒子;⑤同种微观粒子的性质相同,不同种微观粒子的性质不同
联系 原子可以构成 ,分子可以分裂成
(2)微观粒子构成物质
、 、 都可以直接构成物质,如氧气、二氧化碳等由 构成;金刚石、金属单质、稀有气体等由 构成;氯化钠、硫酸铜等由 构成。
考点2 微观粒子的性质 (5年5考)
(1)用微观粒子的观点解释现象
微观粒子的性质 常见现象举例
1个水分子的质量约为3×10-26 kg; 一滴水中约有1.67×1021个水分子
酒香不怕巷子深;氨气在空气中扩散;品红在水中扩散;湿衣服晾干
物质三态的变化;物质的热胀冷缩现象;给轮胎打气;50 mL酒精和50 mL水混合后体积小于100 mL
(2)从分子、原子的观点解释物质的变化
①物理变化:构成物质的 本身没有变化,只是运动速率、分子间的间隔发生改变,如挥发、扩散、蒸发、三态变化、热胀冷缩等。
②化学变化: 本身发生了改变,分裂成原子,原子重新组合成新分子,分子再构成物质,如水通电分解等。
③化学变化、物理变化的微观判断依据是有无 生成。如水蒸发时没有生成新分子,属于 ;水通电分解时生成了新分子,属于 。
考点3 原子、离子的结构示意图 (5年3考)
(1)原子的构成
原子(不带电)
注意:
①在原子中,核电荷数= =核外电子数=原子序数。
②电子的质量很小,原子的质量主要集中在 上。
③原子核内的质子数不一定等于中子数,如钠原子的质子数为11,中子数为12。
④并不是所有的原子中都有中子,如 原子中就没有中子。
(2)原子核外电子的排布
①原子结构示意图(以钠原子为例)
②核外电子排布规律
a.第一层最多排 个电子;
b.第二层最多排 个电子;
c.最外层最多排 个电子(核外只有一个电子层时,最多排 个电子);
d.每层最多容纳2n2(n代表电子层数)个电子。
③最外层电子数与元素化学性质的关系
类别 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质
金属元素的原子 一般<4 (形成阳离子) 不稳定
非金属元素的原子 一般≥4 (形成阴离子) 不稳定
稀有气体元素的原子 8(He最外层电子数为2) 不易得失电子 稳定
(3)离子
①定义:带电的 或 。
②离子的表示方法
a.数值与 相同;
b.“+”号或“-”号标在元素符号的右上角;
c.数字表示离子所带的电荷数,先写 ,后写 ,当数字为1时,省略不写。如Na+、Cl-、Mg2+等。
③意义
a.离子符号的意义:表示某离子,如Mg2+表示 。
b.周围数字的意义
(4)原子与离子
微观粒子 区别与联系 原子 离子
阳离子 阴离子
结构示意图
微观粒子特征 质子数=核外电子数 质子数>核外电子数 质子数<核外电子数
电性 不显电性 显 电 显 电
相互转化关系 阳离子原子阴离子
考点4 元素与元素周期表 (5年3考)
(1)元素
①定义:元素是 (即核电荷数)相同的一类原子的总称。
②分类
③存在:地壳中含量前五的元素是 ;人体中含量最多的元素是 ;空气中含量最多的元素是 。
④元素符号
a.若元素符号由一个字母组成,应大写;若元素符号由两个字母组成,第一个大写,第二个小写。
b.意义:表示 ;表示 ;有些还可以表示 。如果元素符号前加上了数字,就只具有 意义。
⑤两个决定
元素的化学性质主要是由 决定的;元素的种类是由 决定的。
(2)元素周期表
①元素周期表的结构
元素周期表共有7个横行、18个纵列。每个横行叫一个 ,每个纵列叫一个族(第8、9、10三个纵列共同组成一个族),共7个周期,16个族。
②元素周期表的规律:a.从左到右,原子序数(或质子数) ;b.除第一周期外,每周期都是以 元素开始的,过渡到 元素,最后以 元素结束;c.同周期元素的原子, 相同, 递增;d.同族元素的原子,电子层数递增, 数相同, 相似。
③元素周期表中每一小格的意义
【核心突破】
重难点一、构成物质的微观粒子
构成下列物质的微观粒子与构成C60的微观粒子种类相同的是 ( )
A.铁 B.氯化钠
C.干冰 D.金刚石
[思维破冰] C60是由C60分子构成的。铁属于金属,是由原子构成的物质;氯化钠是一种盐,是由离子构成的物质;干冰是固态的二氧化碳,是由分子构成的物质;金刚石属于固态非金属,由C原子直接构成。
下列物质由分子构成的是 ( )
A.金 B.金刚石 C.干冰 D.氯化钠
重难点二、微观粒子的性质
从宏观走进微观,探寻变化的奥秘,下列事实与微观解释不相符的是 ( )
A.“酒香不怕巷子深”——分子在不断运动
B.6 000 L氧气加压可装入40 L的钢瓶中——氧分子的体积变小
C.品红在热水中比在冷水中扩散得更快——温度升高,分子运动加快
D.1滴水中大约有1.67×1021个水分子——通常分子体积都很小
[思维破冰] A.“酒香不怕巷子深”是因为酒精分子在不断运动,运动到人的鼻腔中,使人闻到“酒香”,选项说法正确;B.6 000 L氧气加压可装入40 L的钢瓶中,是因为分子之间存在间隔,加压使分子之间间隔变小,分子大小不会改变,选项说法错误;C.品红在热水中比在冷水中扩散得更快,是因为温度升高,分子运动加快,选项说法正确;D.1滴水中大约有1.67×1021个水分子可以说明通常分子体积都很小,选项说法正确。
“等一帘烟雨,候十里春风”,是对二十四节气中“雨水”的形象描述。随着“雨水”之后雨量的增多,空气湿度逐渐增大的原因是 ( )
A.每个水分子体积变大
B.水分子分解加快
C.每个水分子质量增大
D.水分子数目增多
分
子
重难点三、微观粒子的微观结构示意图
化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。
(1)将“分子”“原子”“元素”填入下图序号所对应的横线上① ;② ;③ 。
(2)在氦气、氯化钠、硫酸三种物质中,由分子构成的是 (填化学式)。
(3)①下列微观粒子的结构示意图能表示镁原子的是 (填字母,下同)。
A. B.
C. D.
②根据元素的原子结构示意图,可以直接获得的信息是 。
A.核电荷数 B.相对原子质量
C.电子层数 D.最外层电子数
E.核内中子数 F.核外电子总数
[思维破冰] (1)物质由元素组成,故①填元素;原子得失电子形成离子,故②填原子;分子由原子构成,分子可以直接构成物质,故③填分子。(2)氦气由氦原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,硫酸由硫酸分子构成,故在氦气、氯化钠、硫酸三种物质中,由分子构成的是硫酸,化学式是H2SO4,故填H2SO4。(3)①镁的核电荷数(质子数)是12,核电荷数=核外电子数,所以核外电子排布是“2、8、2”,C选项符合题意;②根据元素的原子结构示意图,可以直接获得的信息是核电荷数、电子层数、最外层电子数,根据核电荷数=核外电子数,还可以直接知道核外电子总数,不能直接获得的信息是相对原子质量、核内中子数,故填ACDF。
某元素X的原子序数为a,能够形成Xn-,另一元素Y能够形成与Xn-具有相同电子层结构的Ym+,则Y元素的质子数是 ( )
A.a+m-n B.a+m+n
C.a-m-n D.a-m+n
在原子的结构示意图中:
1.圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示核内质子数;弧线代表电子层,弧线上的数字代表该电子层上的电子数,各弧线上数字之和=核外电子数。
2.①若核内质子数=核外电子数,则该微粒显中性,为原子。如。
②若核内质子数>核外电子数,则该微粒带正电,为阳离子。如。
③若核内质子数<核外电子数,则该微粒带负电,为阴离子。如。
重难点四、元素周期表
磷元素在元素周期表中的部分信息和磷原子的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.磷是金属元素
B.磷原子中的质子数为15
C.磷原子中的核外电子数为5
D.磷的相对原子质量为30.97 g
[思维破冰] A.磷是“石”字旁,是非金属元素,错误;B.结构示意图中圆圈内数字为质子数,磷原子中的质子数为15,正确;C.原子中质子数=核外电子数,磷原子中的核外电子数为15,错误;D.相对原子质量的单位是“1”不是“g”,磷的相对原子质量为30.97,错误。
下图为元素周期表的部分结构,请按要求回答下列问题:
(1)元素③属于 (选填“金属”或“非金属”)元素。
(2)元素②的元素符号是 。
(3)在①~⑥六种元素中,化学性质最不活泼的是 (填序号)。
(4)元素①和元素⑤形成的化合物与NaOH溶液发生反应的化学方程式是 。
实验探究 —— 学科核心素养提升
【对接中考】
常见实验2 分子运动现象
【实验目的】探究微粒在不断运动。
【实验过程】
实验 用品 实验仪器 大烧杯、小烧杯、胶头滴管
实验试剂 无色酚酞溶液、浓氨水、蒸馏水等
实验装置 实验1 实验2
实验过程 实验现象 实验结论 注意事项
实验1:向烧杯A中加入20 mL蒸馏水,滴入2~3滴无色酚酞溶液,得到甲溶液。向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水 溶液 浓氨水显碱性,能使无色酚酞溶液变红 实验2尽量使大烧杯杯口与桌面间不留空隙,防止氨气逸散到空气中
实验2:在烧杯C中重新配制甲溶液。在烧杯B中加入3~5 mL浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起 浓氨水中挥发出来的氨分子不断运动,并进入滴有无色酚酞溶液的蒸馏水中,使溶液变红
【实验分析与评价】
1.实验1的作用是 。
2.采用上述实验探究分子运动的优点是 ,不足之处是 。
【实验拓展】
一、为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组同学设计了以下两种实验方案。
甲 乙 丙
丁
【实验方案一】
取2个完全相同的无色透明塑料瓶,瓶内分别用细线固定着用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花,小纸花上均匀喷有无色酚酞溶液,如图甲、乙所示。按照图丙的操作方式分别用注射器向图甲和图乙的塑料瓶底部同时注入8 mL浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和50 ℃的热水中。甲瓶和乙瓶中可观察到的现象是 。与课本中的实验相比,该实验的优点是 。
【实验方案二】
用图丁所示的玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡胶塞。一段时间后,玻璃管中可以观察到有白烟(白烟为氯化铵固体颗粒)产生,发生反应的化学方程式为 ;实验观察到白烟的位置离浓盐酸更近,(兴趣小组同学查找了资料,得知:分子的运动速率与其相对分子质量有关)根据实验现象可推出: 。
【实验结论】
上述实验证明:分子是不断运动的,且分子的运动速率与 有关。
二、在老师的引导下,同学们设计了以下实验探究分子的运动。
1.实验过程:
(1)用镊子取两张pH试纸用水润湿,分别贴于废旧塑料瓶底部的内外壁上。如图所示,另一个废旧塑料瓶做相同处理,并标上1号和2号。观察试纸的颜色。
(2)取出两个一次性杯子,分别放入50 mL食醋,其中一杯再加入50 mL热水。
(3)用1号废旧塑料瓶罩住加入50 mL食醋的杯子,2号废旧塑料瓶罩住加入热水和食醋的杯子,观察试纸的颜色以及颜色变化的快慢。
2.实验现象:1号贴于废旧塑料瓶底部的内壁上的试纸变色,变化速率比较慢,贴于废旧塑料瓶底部的外壁上的试纸 。2号贴于废旧塑料瓶底部的内壁上的试纸变色,变化速率比较 ,贴于废旧塑料瓶底部的外壁上的试纸颜色无明显变化。
3.实验结论: 。
4.实验评价:改进后实验的优点有 。
答案
真题精粹
1.B 2.D 3.A
4.D 【解析】A.He为稀有气体,是由原子构成的;B.NH3是由分子构成的;C.C60 是由分子构成的;D.NaCl 是由Na+、Cl-构成的。
5.(1)分子间有间隔,加压使分子间隔变小
(2)具有臭味的分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到特殊臭味
6.(1)分子在不停地运动
(2)气体分子间有较大的间隔,加压能使分子间隔变小
7.(1)温度越高,分子运动越剧烈
(2)气体分子间有较大的间隔,加压能使分子间隔变小
8.4
8.1 D
9.
【解析】镁是第12号元素,即核电荷数是12,根据电子排布规律,其核外有三个电子层,分别是2、8、2的排布结构。
10.铁(或Fe) 硅
11.6
12.C
13.铝(或Al) 碳(或C)
14.28.08 三
15.氧元素(或O)
16.O(或氧元素)
回归教材
知识清单
考点1
(1)化学性质 化学变化 分子 原子 小 间隔 分子
原子
(2)分子 原子 离子 分子 原子 离子
考点2
(1)分子的质量和体积都很小 分子在不断地运动 分子间有间隔
(2)①分子 ②分子 ③新分子 物理变化 化学变化
考点3
(1)原子核 质子 中子 电子 ①质子数 ②原子核 ④氢
(2)①核电荷数(质子数) 原子核 电子层 各电子层上的电子数 ②2 8 8 2 ③易失去电子 易得电子
(3)①原子 原子团 ②化合价 数字 正负号 ③镁离子 每个镁离子带2个单位的正电荷 2个镁离子
(4)正 负
考点4
(1)①质子数 ③氧、硅、铝、铁、钙 氧 氮 ④一种元素
这种元素的一个原子 一种物质 微观 ⑤最外层电子数 质子数
(2)①周期 ②递增 金属 非金属 稀有气体 电子层数 最外层电子数 最外层电子 化学性质 ③原子序数 相对原子质量 元素符号 元素名称
核心突破
例题1
C
变式训练
C 【解析】A.金属于金属单质,是由金原子直接构成的,不符合题意;B.金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,不符合题意;C.干冰是固态二氧化碳,二氧化碳是由非金属元素组成的化合物,是由二氧化碳分子直接构成的,符合题意;D.氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,氯化钠是由氯离子、钠离子构成的,不符合题意。
例题2
B
变式训练
D 【解析】A.空气中湿度变大,水分子增多,但水分子本身没变,说法错误;B.空气中水的含量增多,但水未发生化学变化,所以水分子没有分解,说法错误;C.每个水分子的质量是不变的,说法错误;D.空气中湿度增大的原因是水含量增多,水分子的数目增多,说法正确。
例题3
(1)①元素 ②原子 ③分子
(2)H2SO4
(3)①C ②ACDF
变式训练
B 【解析】在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数,X元素原子的原子序数为a,故质子数为a,X得到n个电子后变为Xn-,Xn-的核外电子数是a+n;Y失去m个电子后变为Ym+,设元素Y的核电荷数即质子数是x,Ym+的核外电子数是x-m;Y能够形成与Xn-具有相同电子层结构的Ym+,即核外电子数相同,故a+n=x-m,则x=a+m+n;故选B。
例题4
B
变式训练
(1)金属
(2)O
(3)⑥
(4)HCl+NaOHNaCl+H2O
实验探究
常见实验2 分子运动现象
【实验过程】由无色变为红色 烧杯C中的溶液变红
【实验分析与评价】1.进行对照,说明浓氨水能使无色酚酞溶液变红
2.直观 装置的气密性不好,易造成环境污染 (或试剂使用量大,合理即可)
一、【实验方案一】两个塑料瓶中小纸花自下而上逐渐变成红色,且小纸花在热水中比在冷水中变红速率更快 可以节约试剂,同时也可减少氨气挥发到空气中污染环境
【实验方案二】NH3+HClNH4Cl 相对分子质量越小,运动速率越快
【实验结论】温度、分子的相对分子质量
二、2.无明显变化 快
3.分子在不断运动,且温度越高,分子运动速率越快
4.用品简单易得,贴近生活;塑料瓶和一次性杯子质量小、不易损坏; 食醋不会对环境带来污染(合理即可)
