活动2 画出水分子分解、水蒸发的微观过程,并对比其不同之处

○—氢原子
●—氧原子
水通电分解 水受热蒸发
根据精确的实验测定可知,1个水分子是由
○—氢原子
●—氧原子
水通电分解 水受热蒸发
根据精确的实验测定可知,1个水分子是由
2个氢原子
和1个氧原子
构成的,因此水可以表示为$\ce{H_{2}O}$。水通电分解时,水分子被分解,发生的是化学
变化;而水受热蒸发,水分子本身不变
,变化的是分子间的间隔
,发生的是物理
变化。答案
微观过程图略,1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成,水通电分解发生化学变化,水受热蒸发水分子本身不变,变化的是分子间的间隔,发生物理变化。
解析
【分析】
要解答本题,需先根据图示明确水分子的微观构成,再从微观角度区分水通电分解和水受热蒸发两种变化的本质:首先观察水分子的结构,确定1个水分子的原子组成;接着依据化学变化和物理变化的微观特征,判断两种变化的类型及变化的微观内容。
【解析】
1. 水分子的构成:从图示可知,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,因此水的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
2. 水通电分解的变化:水通电时,水分子会分解为氢原子和氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子,有新物质生成,属于化学变化。
3. 水受热蒸发的变化:水受热蒸发时,水分子本身没有改变,只是水分子间的间隔增大,没有新物质生成,属于物理变化。
【答案】
2个氢原子;1个氧原子;化学;本身不变;分子间的间隔;物理
【知识点】
分子的构成;化学变化与物理变化的微观本质
【点评】
本题考查水分子的构成及两种常见变化的微观差异,属于基础知识点,需理解化学变化和物理变化的微观本质区别,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需先根据图示明确水分子的微观构成,再从微观角度区分水通电分解和水受热蒸发两种变化的本质:首先观察水分子的结构,确定1个水分子的原子组成;接着依据化学变化和物理变化的微观特征,判断两种变化的类型及变化的微观内容。
【解析】
1. 水分子的构成:从图示可知,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,因此水的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
2. 水通电分解的变化:水通电时,水分子会分解为氢原子和氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子,有新物质生成,属于化学变化。
3. 水受热蒸发的变化:水受热蒸发时,水分子本身没有改变,只是水分子间的间隔增大,没有新物质生成,属于物理变化。
【答案】
2个氢原子;1个氧原子;化学;本身不变;分子间的间隔;物理
【知识点】
分子的构成;化学变化与物理变化的微观本质
【点评】
本题考查水分子的构成及两种常见变化的微观差异,属于基础知识点,需理解化学变化和物理变化的微观本质区别,难度较低。
【难度系数】
0.7
活动3 在括号内写出下列纯净物的化学符号并按要求分类
①五氧化二磷(
④四氧化三铁(
⑦二氧化硫(
化合物:
①五氧化二磷(
$\ce{P_{2}O_{5}}$
) ②铁($\ce{Fe}$
) ③磷($\ce{P}$
)④四氧化三铁(
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
) ⑤高锰酸钾($\ce{KMnO_{4}}$
) ⑥水($\ce{H_{2}O}$
)⑦二氧化硫(
$\ce{SO_{2}}$
) ⑧氮气($\ce{N_{2}}$
) ⑨过氧化氢($\ce{H_{2}O_{2}}$
)化合物:
①④⑤⑥⑦⑨
;单质:②③⑧
;氧化物:①④⑥⑦⑨
。答案
化学符号依次为:①$\ce{P_{2}O_{5}}$ ②$\ce{Fe}$ ③$\ce{P}$ ④$\ce{Fe_{3}O_{4}}$ ⑤$\ce{KMnO_{4}}$ ⑥$\ce{H_{2}O}$ ⑦$\ce{SO_{2}}$ ⑧$\ce{N_{2}}$ ⑨$\ce{H_{2}O_{2}}$
化合物:①④⑤⑥⑦⑨;单质:②③⑧;氧化物:①④⑥⑦⑨
化合物:①④⑤⑥⑦⑨;单质:②③⑧;氧化物:①④⑥⑦⑨
解析
【分析】
首先明确化学符号的书写规则:单质中,金属单质、固态非金属单质直接用元素符号表示;气态非金属单质(除稀有气体)为双原子分子,需在元素符号右下角标注数字“2”。化合物中,氧化物按“从后往前写”的规则,元素符号右下角标注原子个数;其他化合物按组成元素书写。其次明确物质分类依据:由同种元素组成的纯净物为单质;由不同种元素组成的纯净物为化合物;由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物为氧化物。据此先写出各物质的化学符号,再按分类标准归类。
【解析】
1. 书写化学符号:
①五氧化二磷:$\ce{P_{2}O_{5}}$;②铁:$\ce{Fe}$;③磷:$\ce{P}$;④四氧化三铁:$\ce{Fe_{3}O_{4}}$;⑤高锰酸钾:$\ce{KMnO_{4}}$;⑥水:$\ce{H_{2}O}$;⑦二氧化硫:$\ce{SO_{2}}$;⑧氮气:$\ce{N_{2}}$;⑨过氧化氢:$\ce{H_{2}O_{2}}$。
2. 分类:
化合物(不同种元素组成的纯净物):①$\ce{P_{2}O_{5}}$、④$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、⑤$\ce{KMnO_{4}}$、⑥$\ce{H_{2}O}$、⑦$\ce{SO_{2}}$、⑨$\ce{H_{2}O_{2}}$;
单质(同种元素组成的纯净物):②$\ce{Fe}$、③$\ce{P}$、⑧$\ce{N_{2}}$;
氧化物(两种元素组成且含氧化合物):①$\ce{P_{2}O_{5}}$、④$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、⑥$\ce{H_{2}O}$、⑦$\ce{SO_{2}}$、⑨$\ce{H_{2}O_{2}}$。
【答案】
化学符号依次为:$\ce{P_{2}O_{5}}$、$\ce{Fe}$、$\ce{P}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{KMnO_{4}}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{SO_{2}}$、$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}O_{2}}$;化合物:①④⑤⑥⑦⑨;单质:②③⑧;氧化物:①④⑥⑦⑨
【知识点】
化学符号书写;物质的分类(单质、化合物、氧化物)
【点评】
本题考查常见纯净物的化学符号书写及物质分类,属于化学基础核心知识点,需熟练掌握化学符号书写规则和各类物质的定义,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确化学符号的书写规则:单质中,金属单质、固态非金属单质直接用元素符号表示;气态非金属单质(除稀有气体)为双原子分子,需在元素符号右下角标注数字“2”。化合物中,氧化物按“从后往前写”的规则,元素符号右下角标注原子个数;其他化合物按组成元素书写。其次明确物质分类依据:由同种元素组成的纯净物为单质;由不同种元素组成的纯净物为化合物;由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物为氧化物。据此先写出各物质的化学符号,再按分类标准归类。
【解析】
1. 书写化学符号:
①五氧化二磷:$\ce{P_{2}O_{5}}$;②铁:$\ce{Fe}$;③磷:$\ce{P}$;④四氧化三铁:$\ce{Fe_{3}O_{4}}$;⑤高锰酸钾:$\ce{KMnO_{4}}$;⑥水:$\ce{H_{2}O}$;⑦二氧化硫:$\ce{SO_{2}}$;⑧氮气:$\ce{N_{2}}$;⑨过氧化氢:$\ce{H_{2}O_{2}}$。
2. 分类:
化合物(不同种元素组成的纯净物):①$\ce{P_{2}O_{5}}$、④$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、⑤$\ce{KMnO_{4}}$、⑥$\ce{H_{2}O}$、⑦$\ce{SO_{2}}$、⑨$\ce{H_{2}O_{2}}$;
单质(同种元素组成的纯净物):②$\ce{Fe}$、③$\ce{P}$、⑧$\ce{N_{2}}$;
氧化物(两种元素组成且含氧化合物):①$\ce{P_{2}O_{5}}$、④$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、⑥$\ce{H_{2}O}$、⑦$\ce{SO_{2}}$、⑨$\ce{H_{2}O_{2}}$。
【答案】
化学符号依次为:$\ce{P_{2}O_{5}}$、$\ce{Fe}$、$\ce{P}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{KMnO_{4}}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{SO_{2}}$、$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}O_{2}}$;化合物:①④⑤⑥⑦⑨;单质:②③⑧;氧化物:①④⑥⑦⑨
【知识点】
化学符号书写;物质的分类(单质、化合物、氧化物)
【点评】
本题考查常见纯净物的化学符号书写及物质分类,属于化学基础核心知识点,需熟练掌握化学符号书写规则和各类物质的定义,难度较低。
【难度系数】
0.8
物质$\{\begin{array}{l}混合物\\纯净物\{\begin{array}{l}单质:\underline{\hspace{8cm}}(填定义)\\化合物\{\begin{array}{l}氧化物:\underline{\hspace{8cm}}(填定义)\\其他\end{array} \end{array} \end{array} $
答案
单质定义:由同种元素组成的纯净物
氧化物定义:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物
氧化物定义:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物
解析
【分析】
首先明确物质的分类体系:物质分为混合物和纯净物,纯净物可进一步分为单质和化合物。解题时需紧扣单质、氧化物定义的核心要素:单质需满足“同种元素”+“纯净物”,氧化物需满足“两种元素”+“含氧化元素”+“化合物”,据此回忆对应定义即可完成填空。
【解析】
1. 单质的定义:纯净物按组成元素种类划分,由同种元素组成的纯净物为单质,据此填写单质的定义。
2. 氧化物的定义:化合物中,由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物为氧化物,据此填写氧化物的定义。
【答案】
单质定义:由同种元素组成的纯净物;氧化物定义:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物
【知识点】
物质的分类、单质的定义、氧化物的定义
【点评】
本题考查初中化学物质分类的基础概念,属于核心识记类知识点,要求学生准确记忆单质和氧化物的定义,难度较低,是学生必须掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
首先明确物质的分类体系:物质分为混合物和纯净物,纯净物可进一步分为单质和化合物。解题时需紧扣单质、氧化物定义的核心要素:单质需满足“同种元素”+“纯净物”,氧化物需满足“两种元素”+“含氧化元素”+“化合物”,据此回忆对应定义即可完成填空。
【解析】
1. 单质的定义:纯净物按组成元素种类划分,由同种元素组成的纯净物为单质,据此填写单质的定义。
2. 氧化物的定义:化合物中,由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物为氧化物,据此填写氧化物的定义。
【答案】
单质定义:由同种元素组成的纯净物;氧化物定义:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物
【知识点】
物质的分类、单质的定义、氧化物的定义
【点评】
本题考查初中化学物质分类的基础概念,属于核心识记类知识点,要求学生准确记忆单质和氧化物的定义,难度较低,是学生必须掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
1. 下图所示是有关水的两个重要实验。请回答下列问题。

(1)实验Ⅰ中水发生了
(2)实验Ⅰ中水从A经B转移到C的过程中,水分子本身
(3)实验Ⅱ中所发生的变化的文字表达式为
(4)从微观角度分析,下列说法错 误 的是
A. 水是由水分子构成的
B. 水是由氢原子和氧原子构成的
C. 每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
(1)实验Ⅰ中水发生了
物理
(选填“物理”或“化学”,下同)变化,实验Ⅱ中水发生了化学
变化。(2)实验Ⅰ中水从A经B转移到C的过程中,水分子本身
没有
(选填“有”或“没有”,下同)发生变化,水分子间的间隔有
发生变化。(3)实验Ⅱ中所发生的变化的文字表达式为
$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$
,其基本反应类型是分解
反应,试管b
中收集的气体可以使带有火星的木条复燃。当试管a中气体的分子数目为n时,理论上试管b中气体分子数为$\dfrac{n}{2}$
。(提示:相同条件下气体的体积和分子个数成正比)(4)从微观角度分析,下列说法
B
(选填字母)。A. 水是由水分子构成的
B. 水是由氢原子和氧原子构成的
C. 每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
答案
1.(1)物理 化学
(2)没有 有
(3)$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$ 分解 b $\dfrac{n}{2}$
(4)B
(2)没有 有
(3)$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$ 分解 b $\dfrac{n}{2}$
(4)B
解析
【分析】
要解决这道题,需先区分两个实验的变化类型,再结合物理变化、化学变化的本质,电解水的实验规律,以及水的微观构成来分析:
1. 实验Ⅰ是水的蒸发与冷凝,只是状态改变,无新物质生成;实验Ⅱ是电解水,生成氢气和氧气,有新物质生成。
2. 物理变化中分子本身不变,仅间隔改变;化学变化中分子种类改变。
3. 电解水时,正极产生氧气(使带火星木条复燃),负极产生氢气,体积比为1:2,相同条件下气体体积与分子数成正比。
4. 明确水的微观构成:水由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,而非水直接由氢、氧原子构成。
【解析】
(1)实验Ⅰ中水只是状态(液态→气态→液态)改变,没有新物质生成,属于物理变化;实验Ⅱ中水通电生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化。
(2)实验Ⅰ是物理变化,水分子本身没有发生变化,水蒸发时水分子间的间隔变大,因此水分子间的间隔有发生变化。
(3)实验Ⅱ是电解水,反应的文字表达式为:$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;电解水时,正极(连接电池正极的试管b)产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃;试管a连接负极,产生氢气,试管b产生氧气,相同条件下气体体积与分子个数成正比,氢气和氧气的体积比为2:1,当试管a中气体分子数为n时,试管b中气体分子数为$\frac{n}{2}$。
(4)A选项:水是由水分子构成的,说法正确;B选项:水是由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,不是水直接由氢原子和氧原子构成,说法错误;C选项:每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,说法正确。因此选B。
【答案】
(1)物理;化学
(2)没有;有
(3)$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$;分解;b;$\dfrac{n}{2}$
(4)B
【知识点】
物理变化与化学变化、电解水实验、分子的性质
【点评】
本题围绕水的两种变化展开,考查物理变化与化学变化的本质区别、电解水的实验现象与规律、水的微观构成,属于化学基础题,需准确区分物理变化中分子不变、化学变化中分子改变,牢记电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先区分两个实验的变化类型,再结合物理变化、化学变化的本质,电解水的实验规律,以及水的微观构成来分析:
1. 实验Ⅰ是水的蒸发与冷凝,只是状态改变,无新物质生成;实验Ⅱ是电解水,生成氢气和氧气,有新物质生成。
2. 物理变化中分子本身不变,仅间隔改变;化学变化中分子种类改变。
3. 电解水时,正极产生氧气(使带火星木条复燃),负极产生氢气,体积比为1:2,相同条件下气体体积与分子数成正比。
4. 明确水的微观构成:水由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,而非水直接由氢、氧原子构成。
【解析】
(1)实验Ⅰ中水只是状态(液态→气态→液态)改变,没有新物质生成,属于物理变化;实验Ⅱ中水通电生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化。
(2)实验Ⅰ是物理变化,水分子本身没有发生变化,水蒸发时水分子间的间隔变大,因此水分子间的间隔有发生变化。
(3)实验Ⅱ是电解水,反应的文字表达式为:$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;电解水时,正极(连接电池正极的试管b)产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃;试管a连接负极,产生氢气,试管b产生氧气,相同条件下气体体积与分子个数成正比,氢气和氧气的体积比为2:1,当试管a中气体分子数为n时,试管b中气体分子数为$\frac{n}{2}$。
(4)A选项:水是由水分子构成的,说法正确;B选项:水是由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,不是水直接由氢原子和氧原子构成,说法错误;C选项:每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,说法正确。因此选B。
【答案】
(1)物理;化学
(2)没有;有
(3)$\ce{水->[\mathrm{通电}]氢气 + 氧气}$;分解;b;$\dfrac{n}{2}$
(4)B
【知识点】
物理变化与化学变化、电解水实验、分子的性质
【点评】
本题围绕水的两种变化展开,考查物理变化与化学变化的本质区别、电解水的实验现象与规律、水的微观构成,属于化学基础题,需准确区分物理变化中分子不变、化学变化中分子改变,牢记电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律。
【难度系数】
0.6
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