跨學科實踐活動02制作模型并展示科學家探索物質組成與

結構的歷程

命題探究

本實踐活動與“物質的組成和構成”知識內容緊密相連，主要包含以下3個活動任務：任務一探究

構成物質的微觀粒子；任務二認識模型在探索物質組成與結構中的作用；任務三以水為例梳理物質組

成與結構的認識思路。中考的命題也是圍繞這幾個活動任務為命題情境，以化學學科知識如物質是由微

觀粒子構成的、物質的組成等為命題落腳點。在選擇題和填空題、探究題中均有所涉及。

專項特訓

1.（24-25九年級上?安徽淮北?期中）興趣小組在進行"制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程"

實踐活動時，制作了氯化氫的模型。下列模型可以用來表示“HCI"的是

【答案】D

【詳解】1個HC1分子由1個氫原子、1個氯原子構成，氫原子和氯原子是不同種類的原子，因此圖中

可以用來表示“HC1”的模型是故選：D。

2.（17-18九年級上?全國?課后作業）原子結構模型的建立，經過了幾代科學家的艱辛努力，直到現在仍在

探索中。其中，行星模型的提出標志著原子結構的現代模型的問世，如圖是鋰原子結構的行星模型，圖中

原子核內有3個質子、4個中子。不能根據原子結構的行星模型得出的結論是（）

O——質子（帶一個單位正電荷）

。--電子（帶一■個單位負電荷）

A.原子始終在做無規則的運動

B.原子核的體積只占整個原子體積的很小部分

C.構成原子核的粒子之間存在一種互相吸引的力

D.原子呈電中性

【答案】A

【詳解】A,原子始終在原子核外圍繞原子核高速運動；B.原子核的體積只占整個原子體積的幾千億分

之一；C.構成原子核的粒子之間存在一種互相吸引的力，所以能相互構成原子；D.原子是由位于原子

中心的原子核和核外電子構成，一個質子帶正一個基本單位的正電荷，一個電子帶一個單位的帶負電荷,

同一原子中，質子數等于核外電子數；故原子呈電中性。選A

3.（24-25九年級上?河南鄭州?期中）原子模型的演變反映了人類探索物質結構的漫長歷程，下列曾被人們

提出的模型中符合客觀事實的是

A.原子是不可再分的最小微觀粒子

B.原子是一種實心的球體

C.正電荷均勻分布在整個原子內，帶負電荷的電子鑲嵌其中

D.原子的質量主要集中在原子核上

【答案】D

【詳解】A、在化學變化中，分子分成原子，原子重新組合成新的分子，即原子是化學變化中的最小微

粒，沒有化學變化的限制，原子還可以分為原子核和核外電子，故錯誤；

B、原子由帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成，原子核又是由帶正電的質子和不帶電的中子構成，

原子不是不可分割的實心球體，故錯誤；

C、湯姆生的原子結構模型的缺陷是認為正電荷均勻分布在整個原子內，帶負電荷的電子鑲嵌其中，而

質子帶正電荷，位于原子核內，核外帶負電荷的電子在原子核外高速運動，故錯誤；

D、原子是由原子核和核外電子構成的，原子核是由質子和中子構成。電子的質量與質子、中子的質量

相比較很小，可以忽略不計。所以，原子的質量主要集中在原子核上，故正確；

故選：D。

4.（24-25九年級上?山西晉城?期中）在化學家探索物質組成與結構的歷程中，充滿了智慧和堅持不懈的努

力。下列化學家與其研究成果相符的是

A.波義耳一一提出原子學說的觀點

B.徐壽一一研發了多種用于石油化工的催化劑

C.拉瓦錫一一設計出新的稀土分離的工藝流程

D.張青蓮一一精確測定了錮和睇的相對原子質量

【答案】D

【詳解】A、道爾頓提出原子學說的觀點，故選項錯誤；

B、我國近代化學的啟蒙者徐壽，創造了多種元素的漢語名稱，故選項錯誤；

C、拉瓦錫通過定量實驗研究得出空氣主要是由氮氣和氧氣組成，故選項錯誤；

D、張青蓮精確測定了錮和睇的相對原子質量，故選項正確。

故選：D。

5.（2024?青海西寧?中考真題）青海省是我國光伏產業的重要基地之一。硅是光伏產業中應用最廣泛的半

導體材料，工業制取高純硅其中一個反應的微觀示意圖如下，下列說法正確的是

a+*一定條件I?.、°氫原子

?f*+%?+七。氯原子

甲乙丙丁?硅原子

A.該反應的基本反應類型為置換反應

B.甲物質中硅元素和氯元素的質量比為56:71

C.參加反應的甲和乙的粒子個數比為1:1

D.甲、乙、丙、丁四種物質都是由分子構成的

【答案】A

一定條件

【分析】由反應的微觀示意圖可知，該反應的化學方程式為：SiCl4+2H2Si+4HC1;

【詳解】A、根據化學方程式可知，該反應為單質和化合物反應生成單質和化合物，屬于置換反應，正

確；

B、根據微觀粒子圖得出，甲為SiCk,甲物質中硅元素和氯元素的質量比=28:（35.5x4）=14:71,錯誤；

C、根據化學方程式可知，參加反應的甲和乙的粒子個數比=1:2,錯誤；

D、丙物質是硅，由硅原子構成，不是由分子構成，錯誤。

故選Ao

6.（2024?山東日照沖考真題）《齊民要術》記載“粟米曲作酢"，"酢"即醋酸。我國科研人員研究出制取醋

酸（CH3coOH）的新方法，新方法的反應微觀示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是

A.古法釀醋是用糧食發酵而成，發酵屬于物理變化

催化劑

B.新方法的反應化學方程式：CO2+CH4^=CH3COOH

C.反應前后催化劑的化學性質不變

D.新方法有助于減緩溫室效應

【答案】A

【詳解】A、發酵過程中，有新物質生成，屬于化學變化，故A符合題意；

B、由圖可知，該反應為二氧化碳和甲烷在催化劑作用下反應生成CH3coOH,反應的化學方程式為

催化劑

CO2+CH4^=CH3COOH,故B不符合題意；

C、催化劑在化學反應前后化學性質保持不變，故C不符合題意；

D、空氣中二氧化碳含量過高會引起溫室效應，該反應消耗二氧化碳，則有助于減緩溫室效應，故D不

符合題意。

故選Ao

7.（2024?山東淄博?中考真題）三氟化氮是微電子工業中一種優良的蝕刻氣體，其在一定條件下發生反應

的微觀示意圖如下，下列說法錯誤的是

O氮原子

一定條件A

8+茲⑤氟原子

A.反應物和生成物都是由分子構成的

B.該反應屬于分解反應

C.反應前后，氮和氟的化合價都發生了改變

D.反應后生成氮分子和氟分子的個數比為2:3

【答案】D

【分析】由圖可知，該反應為NF3在一定條件下生成N2和F2,反應的化學方程式為:

一定條件

2NE,N2+3F^0

【詳解】A、由圖可知，反應物和生成物都是由分子構成的，該選項說法正確；

B、根據化學方程式可知，該反應符合"一變多''的特征，屬于分解反應，該選項說法正確；

C、反應物為化合物，生成物為兩種單質，則氮、氟元素的化合價均發生了變化，該選項說法正確；

D、根據化學方程式可知，氮分子和氟分子的個數比為1：3,該選項說法錯誤。

故選D。

8.（2024?江蘇宿遷沖考真題）二氧化碳的捕集與綜合利用是實現“碳中和"的重要途徑。捕集工業廢氣中

的CO?并與H。反應制甲醇（化學式為CHQH）的微觀示意圖如圖所示。下列說法簿誤的是

?表示碳原子

O表示氧原子

O表示氫原子

A.參加反應的CO?與HQ的分子個數比為1:1B.該反應實現了無機物向有機物的轉變

C.反應前后原子的種類和數目都不變D.反應生成的甲醇和氧氣的質量比為2:3

【答案】A

【分析】由圖可知，該反應為二氧化碳和水在催化劑和加熱的條件下反應生成甲醇和氧氣，該反應的化

催化劑

學方程式為：2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。

【詳解】A、由化學方程式可知，參加反應的二氧化碳和水的分子個數比為：2:4=1:2,符合題意；

B、該反應中，二氧化碳和水均屬于無機物，甲醇含碳元素，屬于有機物，故該反應實現了無機物向有

機物的轉變，不符合題意；

C、根據質量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數目不變，不符合題意；

D、反應生成的甲醇和氧氣的質量比為：（32x2）:（32x3）=2:3,不符合題意。

故選A。

9.（2024?四川自貢沖考真題）在一定條件下，某化學反應的微觀示意圖如圖。生成物微粒符號表示正確

的是

/---------------------------\/----------------------------\

』&夕心_9^QDC（50氫原子

883一%電O氧原子

X__________________/X__________________/

反應前反應后

A.H2B.OHC.H20D.H2O2

【答案】c

【詳解】由反應的微觀過程圖可知，該反應是4個氫分子與2個氧分子反應生成了4個水分子，反應后

剩余1個氧分子，生成物微粒符號為H2OO

故選Co

10.（2024?內蒙古包頭沖考真題）CO2的轉化利用是實現碳中和的重要途徑。如圖是co?與某種單質反應

的微觀示意圖。下列說法正確的是

劣碳原子

+一定條件>+ao氧原子

甲乙丙丁O氫原子

A.乙的化學式為H?B.丙屬于氧化物

C.該反應類型為復分解反應D.反應前后分子數目沒有改變

【答案】A

【詳解】A、化學反應前后元素種類不變，根據圖示可知，乙中一定含有氫元素，且乙為單質，所以乙

為氫氣，其化學式為H?,故A正確;

B、氧化物是由兩種元素組成、且其中一種元素為氧元素的純凈物，而根據圖示可知，丙的化學式為C/fQ,

則丙不屬于氧化物，故B錯誤；

C、復分解反應是兩種化合物交換成分生成另外兩種化合物的反應，而該反應的反應物中存在單質，不

符合復分解反應的定義，故C錯誤；

D、根據圖示可知，該反應為二氧化碳和氫氣反應生成甲醇和水的過程，其化學方程式為

一定條件

CO2+3H2CH3OH+H2O,根據方程式可知，反應前后的分子數目之比為4：2,分子數目前后

發生變化，故D錯誤;

故選Ao

11.（2011?云南玉溪?中考真題）探究原子結構的奧秘。

【情景提供】19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，直到1887年，湯姆生發現了帶負電的電子后,

才引起人們對原子結構模型的探索。

【提出問題】電子帶負電，原子不帶電，說明原子內存在著帶正電荷的部分，它們是均勻分布還是集中分

布的呢？

【進行實驗】1910年英國科學家盧瑟福進行了著名的a粒子轟擊金箔實驗。實驗做法如圖：

顯微鏡

（1）放射源一放射性物質放出a粒子（帶正電荷）,質量是電子質量的7000倍；

（2）金箔一作為靶子，厚度lum,重疊了3000層左右的原子；

（3）熒光屏一a粒子打在上面發出閃光；

（4）顯微鏡一通過顯微鏡觀察閃光，且通過360度轉動可觀察不同角度a粒子的到達情況。

【收集證據】絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但是有少數a粒子卻發生了較大的偏轉,

并且有極少數a粒子的偏轉超過90。，有的甚至幾乎達到180%像是被金箔彈了回來。

【猜想與假設】a粒子遇到電子后，就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運動方向不會發生明顯的改變，而結果卻

出乎意料，除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上，否則大角度的散射是不可能的。

【解釋與結論】

（1）若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數a粒子就（填"會"或"不會"）發生大角度散

射。盧瑟福所說的"除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上"中的"很小的結構"指的

是O

（2）lum金箔包含了3000層金原子，絕大多數a粒子穿過后方向不變，說明

A.原子的質量是均勻分布的B.原子內部絕大部分空間是空的

（3）科學家對原子結構的探究經歷了三個過程,通過a粒子散射實驗，你認為原子結構為以下的

A.道爾頓模型B.湯姆生模型C.盧瑟福模型特點:

特點：不可再特點：正負電核位于原子中心，

分的實心球體荷均勻分布質量集中在核上

【答案】不會原子核BC

【分析】原子是由原子核和核外電子構成的，原子核體積小，質量大，原子的質量主要集中在原子核上，

原子核外有一個非常大的空間，核外電子圍繞原子核作高速運動。

【詳解】解釋與結論：（1）若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數a粒子就不會發生偏轉，

而大多數發生了偏轉，說明原子的質量主要集中在原子核上，且正電荷不是均勻分布的；

盧瑟福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是原子核；

（2）原子核外有一個非常大的空間，使絕大多數a粒子穿過后方向不變。

故選B；

（3）通過a粒子散射實驗，絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，說明原子核外有很大的

空間，但是有少數a粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數a粒子的偏轉超過90。，有的甚至幾乎達

到180。，像是被金箔彈了回來，這是因為原子核帶正電荷且質量很大，阿爾法粒子也帶正電荷，由于同

種電荷相互排斥和阿爾法粒子被質量較大的原子核彈回，故原子結構為Co

12.（2018?內蒙古赤峰?中考真題）質量守恒定律的發現，對化學的發展作出了重要貢獻。

一定條件下、（^3

C

反應后

圖二

（1）通過分別稱量下列兩組試劑在密閉容器內混合前后的總質量，能驗證質量守恒定律的是_（填標號）。

a.大理石和稀鹽酸b.NaOH溶液和NazSO4溶液

（2）在足量氧氣中點燃鎂條的實驗過程中，固體質量變化如圖一。

①從燃燒條件分析，固體質量在ti前沒有發生變化的原因是

②該反應的化學方程式為

③參加反應的氧氣質量為_g。

（3）在一定條件下，A和B反應生成C,微觀示意圖如圖二。回答下列問題：

①一個A分子由_個原子構成；

②C分子中元素的質量比N:0=_；

③該反應的化學基本反應類型為

④上述反應中一定發生改變的是—（填標號）。

a.元素種類b.原子種類c.分子種類

【答案】a;溫度未達到金屬鎂的著火點；2Mg+6贏2Mg。；1.6；2；

7:16；化合反應；c

【詳解】（1）在驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加或生成的反應，需要在密閉容器內進行，a中大理

石和稀鹽酸能反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，可以用來驗證，b中氫氧化鈉和硫酸鈉不會發生化學反應,

不能用來驗證質量守恒定律；(2)從燃燒條件分析，固體質量在tl前沒有發生變化的原因是剛開始溫度較

低，還沒有達到鎂條的著火點；發生的反應是鎂和氧氣在點燃的條件下反應生成氧化鎂，反應的化學方程

式是2Mg+Ch贏2MgO；參加反應的氧氣的質量，即固體增加的質量，為1.6g；(3)根據微觀示意圖可知

一個A分子由2個原子構成；C分子中元素的質量比N:0=14：32=7：16；該反應是兩種物質反應生成一

種物質，屬于化合反應；上述反應中一定發生改變的是分子的種類，而元素的種類，原子的種類一定不變。

13.(2024?廣東廣州沖考真題)甲醛是一種重要的化工原料，同時也是一種常見的室內空氣污染物。利用

羥基磷灰石【Cas(PO4)3OH]可將空氣中的甲醛轉化為無污染的物質，反應過程的微觀示意圖如下：

羥基磷灰石

⑴羥基磷灰石在甲醛的轉化反應前后質量和化學性質都沒有發生變化，羥基磷灰石的作用是。

(2)甲醛的化學式為,上述轉化反應的化學方程式為。

⑶將1.5g甲醛完全轉化為無污染的物質，需要消耗氧氣的質量為go

⑷羥基磷灰石可用機械球磨法制備：將Ca(OH)2和P2C)5按照一定比例加入到球磨機中，球磨一段時間,

發生反應10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(POJOH+9H2Oo機械球磨法的工作原理如圖所示。

①機械球磨的目的是0球磨過程中常加入一定比例的生石灰用于吸水，發生反應的化學方程式

為o

②按照綠色化學思想，反應物中的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率為100%。為使反應物

中的原子全部轉化為羥基磷灰石，理論上CaO、Ca(OH)2、P2O5作為原料加入的質量比為。

【相對分子質量：CaO56Ca(OH)274P2O5142]

【答案】(1)催化

羥基磷灰石

(2)CH2O5。+。2=也+應。

(3)1.6

(4)增大反應物的接觸面積，加快反應速率CaO+H2O=Ca(OH)2252:37：213

【詳解】(1)羥基磷灰石在甲醛的轉化反應前后質量和化學性質都沒有發生變化，說明羥基磷灰石是

該反應的催化劑，其作用是催化。

(2)根據微觀示意圖，該反應是CH2。、02在羥基磷灰石的催化作用下反應生成CO2、H20,所以甲醛

羥基磷灰石

的化學式為CH2。，該反應的化學方程式為：CH2O+O2CO2+H2Qo

(3)設需要消耗氧氣的質量為x

..、羥基磷灰石.、

CH2O+O2CO2+H2O

3032

1.5gx

30_1.5g

32

x=1.6g,故填：1.6o

(4)①反應物的接觸面積越大，反應速率越快，所以機械球磨的目的是：增大反應物的接觸面積，加

快反應速率。

生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2o

②為使反應物中的原子全部轉化為羥基磷灰石,則理論上CaO、Ca(OH)2、P2O5完全轉化為Ca5(PO4)3OH?

根據題目信息，將Ca(OH)2和P2O5按照一定比例加入到球磨機中，球磨一段時間，發生反應

10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH+9H2O,將此化學方程式與CaO+^OCagH)2聯立，得出總化學方程

式為：9CaO+Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH,則理論上CaO、Ca(OH)2、P2O5作為原料加入的質量比

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14.(2020?遼寧沈陽沖考真題)掌握科學的研究方法，探索化學世界的奧秘。

(1)實驗是學習化學的重要途徑，對比法是一種常用的實驗方法。請完成下列實驗中的問題：

實驗一：探究燃燒的條件

如圖所示，為證明燃燒需要可燃物，可用玻璃棒分別蘸取蒸儲水和—，置于酒精燈火焰上，觀察現象。

實驗二：探究鐵銹性的條件

S

迅速冷

卻的沸水

鐵釘

卜鐵釘蒸儲水

Bc

①試管中的鐵釘生銹。

②通過對比試管B、C中的現象，可以得出鐵生銹需要與—接觸。

（2）在"宏觀一微觀一符號"之間建立聯系，是學習化學特有的思維方式。一氧化碳燃燒的微觀模擬示意圖

如下所示：

O?點燃O?氧原子

O??o碳原子

依據圖中所給信息，回答下列問題：

①寫出該反應的化學方程式：一,其基本反應類型是—o

②從微觀角度分析

a、CO和CO2的組成元素相同，但化學性質不同，其原因是—o

b、化學反應前后—不變（寫一點）。

（3）比較與歸納是學習化學的重要方法。由碳、氯元素組成的物質種類繁多，烷煌就是其中一類重要的物

質，下表列出了烷煌的一些信息。

名稱甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷..

化學式C2H6C6H14

CH4C3H8C4HioC5H12..

碳元素的質量分數75.0%80.0%81.8%82.8%83.3%83.7%..

1g物質完全燃燒消耗氧氣的質量/g4.003.733.643.593.563.53..

分析表中數據，我們可以總結出一些與烷煌相關的變化規律，寫出其中的兩條：

①隨著烷妙分子中碳原子數的增加，碳元素的質量分數逐漸—（填"增大"或"減小"）。

②—。

占燃

【答案】酒精（其他合理答案均可）CO2（或空氣）2CO+O2=2CO2化

合反應分子構成不同（其他合理答案均可）原子種類（或原子數目）其他合理答案均可增

大等質量的烷燃完全燃燒時，烷燒中碳元素質量分數越大，消耗氧氣的質量越少（其他合理答案

均可）

【詳解】（1）用玻璃棒分別蘸取酒精和水放在酒精燈火焰上加熱，蘸取酒精的能夠燃燒，蘸水的因為不是

可燃物，而不能燃燒，可以證明燃燒需要可燃物，故①空可填酒精；

C試管中鐵釘浸在水里，管口未做任何處理，故鐵釘同時和氧氣與水接觸，鐵釘易生銹，故②答案為C；

B試管中迅速冷卻的沸水浸沒鐵釘，鐵釘與水接觸不與空氣接觸；C試管中鐵釘與水和空氣同時接觸，

C中鐵釘生銹明顯，B中鐵銹未明顯生銹，可以得出鐵生銹需要與氧氣接觸，故③答案為02；

點燃

（2）根據一氧化碳燃燒的微觀模擬示意圖，可得一氧化碳燃燒化學方程式為：2co+02d2c

⑤一氧化碳燃燒是多變一的反應，按基本反應類型分屬于化合反應，故⑤答案為化合反應；

⑥一氧化碳和二氧化碳的組成元素相同，但是分子構成不同，所以化學性質不同，故⑥答案為分子構成；

⑦所有的化學變化都必須遵守質量守恒定律，從宏觀和微觀的角度解釋質量守恒定律，6個不變：宏觀

—物質的總質量、元素的種類,元素的質量；微觀——原子的種類、原子的數目、原子的質量，以上答

案選填；

⑧分析表中數據，我們可以得出隨著烷燒分子中碳原子數的增加，碳元素的質量分數逐漸增大，故⑧答

案為增大；

⑨分析表中數據，我們可以得出等質量的烷燒完全燃燒時，烷燒中碳元素質量分數越大，消耗氧氣的質

量越少。

15.（2024?江西沖考真題）興趣小組追尋科學家的足跡，對水進行探究。

【宏觀辨識】根據實驗探究水的組成

⑴水的合成：在密閉容器中將氫氣和氧氣的混合氣體點燃，根據容器內生成的小水珠可知，水是由組

成的化合物。

⑵水的分解：電解水一段時間后（如圖），觀察到管a和管b中氣體體積比為,經檢驗管a中的氣

體是（填化學式）。

管a

【證據推理】結合實驗現象推算水分子中氫、氧原子個數比。

⑶方法一：根據相同條件下氣體的體積比等于其分子的個數比，得出電解水的產物中氫、氧原子個數比

為,進而推算出結果。

⑷方法二：已知電解水實驗中氫氣和氧氣的體積比和正、負極產生氣體的,可計算出水中各元素質

量比，結合氫、氧原子的相對原子質量，可進一步推算出結果。

【模型構建】

⑸以分子構成的物質為例，圖中"回"表示的是

【答案】（1）氫元素和氧元素

⑵2:1H2

⑶2:1/4:2

（4）密度比/密度

（5）各元素質量比

【詳解】（1）水（H2O）是由氫元素和氧元素組成的化合物。

（2）電解水實驗中，正極產生的氣體是氧氣，負極產生的氣體是氫氣，且氫氣與氧氣的體積比為2：1。

根據圖象，管a與電源負極相連，產生的是氫氣，管b與電源正極相連，產生的是氧氣，所以管a中的

氣體是H2,觀察到管a和管b中氣體體積比為2：1。

（3）相同條件下氣體的體積比等于其分子的個數比，則電解水產生的氫分子（H2）與氧分子（02）的

個數比為2：1,得出電解水的產物中氫、氧原子個數比為（2?：2"2）包

（4）由于質量=體積?密度，已知電解水實驗中氫氣和氧氣的體積比，要計算出水中各元素質量比，則

需要知道正、負極產生氣體的密度比，故填：密度比或密度。

（5）化學式是通過元素符號及數字的組合表示物質組成，知道相對分子質量的情況下，需結合物質中

各元素質量比來確定物質的化學式，故填：各元素質量比。

16.（2013?遼寧沈陽沖考真題）體會內在聯系，填寫下表內容:

物質名稱(1)—石墨

組成元素CC

??'1!*11,'?

???????

微觀結構模型??'??'??'?

11111'1111

1111111

物質性質顏色無色黑色

硬度(2)____小

導電性不導電導電

用途制作鉆石、切割玻璃等（3）____（寫出一種）

【答案】金剛石大做電極（合理即可）

【詳解】（1）金剛石的結構是最為堅固的一種碳結構，其中的碳原子以空間網狀結構的形式排列;

（2）金剛石是自然界最堅硬的物質，硬度大；

（3）石墨能導電，可做電極；硬度小，灰黑色，可做鉛筆芯等。

17.（2021?山東威海?一模）探秘原子結構

（1）人類探索原子結構的奧秘，經歷了漫長的過程。如圖是幾位有代表性的科學家及他們提出的原子結構

模型，模型建立的先后順序是（填字母序號）o

①玻爾:分層模型②盧瑟福:核式模型③湯姆生:布丁模型

A①②③B③②①C①③②D③①②

（2）1911年，物理學家盧瑟福用一束帶正電的、質量比電子大得多的高速。粒子轟擊金箔，發現：多數。

粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向，少數。粒子發生了較大角度的偏轉，極少數。粒子被反彈。

①實驗中的金箔可以壓制成厚度僅為0.12微米的薄片，約是頭發絲直徑的1/150,厚度里沒有太多原子，

這是因為金具有良好的性。

盧瑟福根據實驗現象推測：原子中心有一個很小的結構（原子核），原子核具有如下特點：

（3）用高能粒子轟擊原子核是研究微觀粒子的一種常用方法。

1934年，意大利科學家費米用中子轟擊鈾235原子（質子數為92,相對原子質量是235,元素符號為U）,

得到了一種質量增加的原子。他公開宣布發現了93號元素（質子數為93的元素），被科學界認可并獲得

了諾貝爾物理學獎。1938年，德國科學家哈恩重復費米的實驗后，發現實驗中得到的是56號鋼元素，并用

如圖模型定義這一變化。費米知道后，立即重復了實驗，坦率地檢討并糾正了錯誤。

①235U原子中，中子數是o

②上述變化是不是化學變化,理由是o

（4）分析原子結構及原子的發現歷程，以下觀點正確的是

A科學模型的建立是一個不斷完善、修正的過程

B模型是一種重要的方法，人類借助模型構建，對原子的認識逐漸接近本質

C科學結論的得出要依據客觀事實，面對前人的觀點要敢于質疑

D科學理論的發展過程是發現并改正前人錯誤認識的過程

【答案】B延展C

體積小，質量大，帶正電143不是化學變化中原子種類不變，該變化中原子種類

發生了改變ABCD

【詳解】（1）湯姆生提出：原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電

荷，從而形成了中性原子；然后二十世紀最偉大的物理學家盧瑟福在1911年提出了他的原子模型：在

原子的中心有一個帶正電荷的核，它的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在它的周圍沿著不同的軌道

運轉，就像行星環繞太陽運轉一樣；兩年之后他的學生玻爾將量子學說引入了原子結構模型：電子在原

子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。故順序為：③②①。

故選B；

（2）①實驗中的金箔可以壓制成厚度僅為0.12微米的薄片，約是頭發絲直徑的1/150,厚度里沒有太多

原子，這是因為金具有良好的延展性；

②當a粒子轟擊金箔時，右圖中四條運動軌跡不可能出現的是C,因為原子核和ot粒子都帶正電，同種

電荷相互排斥，不可能出現偏向原子核方向的軌跡；

多數a粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向，說明原子核體積很小，少數a粒子發生了較大角度的偏

轉，說明原子核帶正電，極少數a粒子被反彈，說明原子核的質量很大，故填：體積小、質量大、帶正

電；

（3）①235U原子中，中子數=相對原子質量-質子數=235-92=143；

②上述變化不是化學變化，因為化學變化中原子種類不變，而該變化中原子種類發生了改變；

（4）A、由原子結構模型的演變可以看出科學模型的建立是一個不斷完善、修正的過程，符合題意；

B、模型是一種重要的方法，人類借助模型構建，對原子的認識逐漸接近本質，說法正確，符合題意；

C、科學結論的得出要依據客觀事實，面對前人的觀點要敢于質疑，這樣科學才會有大的突破，符合題

思；

D、科學理論的發展過程是發現并改正前人錯誤認識的過程，說法正確，符合題意。

故選ABCDo

18.（2024?山東威海?模擬預測）探索物質的組成與結構

I.構建原子模型，認識物質組成規律

為了揭示原子結構的奧秘，人類經歷了漫長的探索。

材料一：1803年，道爾頓在原子論中提出：物質由微小的不可再分的原子構成。

材料二：1897年，湯姆生發現原子內有帶負電的微粒，否定了"原子不可再分”。

材料三:1911年,盧瑟福進行了著名的a粒子（a粒子由2個質子和2個中子構成）轟擊金箔實驗。結果發現：

絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，但是有少數a粒子卻發生了較大角度的偏轉，并且有極少數

a粒子被金箔彈了回來。

材料四：1919年，盧瑟福用加速了的高能a粒子轟擊氮原子，發現一個a粒子留在了一個氮原子中，使氮

原子變成了氧原子，同時有微粒從氮原子中被打出。

⑴湯姆生實驗中，帶負電的微粒是。

（2）盧瑟福實驗中使用的金箔是由（填微觀粒子的名稱）構成的；通過盧瑟福實驗，可推出的原子結構模

型為（填圖1中字母）。

圖1

⑶當a粒子轟擊金箔時，圖2所示的運動軌跡不可能是（填圖2中字母）。

B

圖2

⑷請你分析材料四，推測被打出的微粒是。該過程是否屬于化學變化？請結合化學變化的微觀本質進

行回答：O

⑸萬物皆原子，原子是構成一切化學物質的基本單元。

。）+10）28

氫原子窟原子氯原子

圖中是氫、覆、鈉和氯的原子結構示意圖。請以速氣、氯化氫和氯化鈉三種物質為例，從原子直接或間接

構成物質的角度，簡要談談你對"原子是構成一切化學物質的基本單元"的理解：

II.探索分子構成的奧秘

十九世紀初，科學家們提出早期的分子學說，部分觀點如下：

觀點1：分子不能用物理方法分割，化學方法可使它解離。

觀點2：單質分子由同種原子構成，化合物分子由質子數不同的不同種原子構成。

觀點3：分子質量大，原子質量小。

觀點4：分子質量等于組成它的原子質量總和。

⑹根據以上材料回答問題：

①舉例說明觀點1是正確的。

②從元素角度談談你對觀點2的認識。

③舉例說明觀點3的局限性。

④原子、分子質量很小，為計算和使用方便引入相對原子質量，結合觀點4判斷下列說法正確的是（填字母

序號）o

A.相對原子質量是采用以小比小使數值變大的計量原理

B.相對原子質量是一個原子質量與一個碳-12原子質量的比值

C.兩種原子的相對原子質量之比與相對質量比沒有必然聯系。

⑺圖中A、B是汽油中所含物質的分子結構模型。

觀察A和B兩種物質的分子結構模型，A分子和B分子的構成相同（填"元素"、"原子"或"離子"）。你認

為A和B的化學性質（填"是"或"否"）相同。

III.探究元素與物質組成的奧秘

1783年，拉瓦錫研究水的組成，裝置示意圖如圖，將水加熱成蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時間后，在出口

處收集到一種可燃性氣體。實驗后稱量發現水的質量減少，鐵管質量增加。

A.實驗中收集到的可燃性氣體是氫氣

B.鐵在該實驗中起催化作用

C.實驗中水蒸氣減少的質量等于鐵管增加的質量

D.由該實驗可得出“水不是一種元素”

②組成物質W的元素有(填名稱)，W的化學式為o

③根據物質W的化學式,你可獲得哪些信息、(請從物質的組成、分子的構成兩個方面寫出兩條)。

④請寫出該反應的化學方程式o

【答案】(1)電子

(2)原子/金原子C

(3)BC

(4)質子不屬于化學變化，化學變化中原子種類不變

(5)血原子可以直接構成速氣；氫原子和氯原子先構成氯化氫分子，再間接構成氯化氫這種物質；氯原子

和鈉原子先變成氯離子和鈉離子，再間接構成氯化鈉這種物質

(6)氫氣和氧氣在點燃的條件下反應生成水，在該反應中，氫分子分為氫原子，氧分子分為氧原子，

氫原子和氧原子結合為水分子單質由同種元素組成，化合物由不同種元素組成氫分子比鐵原

子質量小A

⑺原子否

(8)AD

(9)52碳、氫、氧C2H6O物質W由碳、氫、氧三種元素組成一個W分子中

一■定條件

含有2個碳原子、6個氫原子和1個氧原子C,H6O+3O22CO2+3H2O

【詳解】(1)湯姆生發現原子內有帶負電的微粒，原子內部帶負電的微粒是電子；

(2)金箔屬于金屬單質，是由原子構成的；

盧瑟福實驗中，絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，說明原子內部有很大的空間，有少數a粒

子發生了較大角度的偏轉，說明原子內部有帶正電荷的微粒，有極少數a粒子被金箔彈了回來，說明原

子內部存在質量較大的部分，故通過盧瑟福實驗，可推出的原子結構模型為C；

(3)a粒子由2個質子和2個中子構成，則a粒子帶正電，原子核也帶正電，故當a粒子轟擊金箔時,

不可能出現被原子核吸引和靠近原子核的軌跡，故圖2所示的運動軌跡不可能是BC；

(4)用加速了的高能a粒子轟擊氮原子，發現一個a粒子留在了一個氮原子中，使氮原子變成了氧原

子，一個a粒子由2個質子和2個中子構成，每個氮原子中含7個質子，每個氧原子中含8個質子，則

被打出的微粒是質子；

原子是化學變化中的最小粒子，在化學變化中，原子種類不變，該過程中，原子種類發生了改變，故不

屬于化學變化；

(5)筑原子可以直接構成速氣；氫原子和氯原子先構成氯化氫分子，再間接構成氯化氫這種物質；氯

原子和鈉原子先變成氯離子和鈉離子，再間接構成氯化鈉這種物質，故原子是構成一切化學物質的基本

單元；

(6)①在氫氣和氧氣在點燃的條件下反應生成水的反應中，氫分子分為氫原子，氧分子分為氧原子，

氫原子和氧原子結合為水分子，說明化學方法可使分子解離；

②元素是質子數相同的一類原子的總稱，單質分子由同種原子構成，說明單質由同種元素組成，化合物

分子由質子數不同的不同種原子構成，則化合物由不同種元素組成；

③分子比組成它的原子質量大，但是不是所有分子都比原子大，如氫分子比鐵原子質量小；

④A、原子的質量很小，書寫和使用都不方便，故國際上一致同意采用相對原子質量，即以一種碳原子

質量的，為標準，其它原子的質量與它相比較所得到的比，作為這種原子的相對原子質量，故相對原子

質量是采用以小比小使數值變大的計量原理，符合題意；

B、相對原子質量是以一種碳原子質量的，為標準，其它原子的質量與它相比較所得到的比，不符合題

思；

C、兩種原子的相對質量比與兩種原子的相對原子質量之比相等，不符合題意。

故選A；

(7)由圖可知，A分子和B分子的原子構成相同，均是由碳原子和氫原子構成；

A和B的分子結構不同，故化學性質不相同，故填：否；

(8)A、將水加熱成蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時間后，在出口處收集到一種可燃性氣體，根據質量守

恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Fe、H、O,生成物中也應含Fe、H、O,故生

成的可燃性氣體是氫氣，符合題意；

B、反應后，鐵管質量增加，而催化劑化學反應前后，質量不變，故鐵不是催化劑，不符合題意；

C、該反應應是鐵和水蒸氣在高溫下反應生成鐵的氧化物和氫氣，故實驗中水蒸氣減少的質量等于鐵管

增加的質量與生成氫氣的質量和，不符合題意；

D、該反應應是鐵和水蒸氣在高溫下反應生成鐵的氧化物和氫氣，根據質量守恒定律，化學反應前后，

元素的種類不變，生成物中含Fe、H、O,鐵由鐵元素組成，故水中一定含H、O元素，符合題意。

故選AD；

（9）①根據質量守恒定律，化學反應前后，物質的總質量不變，則64g+23g+8g+5g=32g+16g+Xg,X=52;

②反應后，W的質量減小，W是反應物，氧氣的質量減小，氧氣是反應物，二氧化碳的質量增加，二

氧化碳是生成物，水的質量增加，水是生成物，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類和質量

不變，生成物中含C、H、0,反應物氧氣由氧元素組成，W中一定含C、H元素，碳元素的質量為：

122

（52g-8g）x—xl00%=12g,氫元素的質量為：（32g-5g）x?7xl00%=3g,12g+3g=15g<23g,貝UW中

一定含氧元素，氧元素的質量為：23g-l5g=8g,則W由碳、氫、氧元素組成；

W中C、H、O元素的原子個數比為：臂泮：粵=2:6:1,故W的化學式為：C2H6O；

12116

③由W的化學式可知，W由碳、氫、氧三種元素組成，一個W分子中含有2個碳原子、6個氫原子和

1個氧原子；

④該反應為C2H6O和氧氣在一定條件下反應生成二氧化碳和水，該反應的化學方程式為：

一定條件

C2H6O+3O2—