项目活动一 认识物质组成
【进行实验】取一小块金属钠放在燃烧匙中,加热后伸入盛满氯气($\ce{Cl_{2}}$)的集气瓶中,观察到金属钠燃烧,发出黄色火焰,产生白烟,并放出热量。
小英同学根据已有的知识,推断产生的白烟是氯化钠固体,她推理的依据是
。
【进行实验】取一小块金属钠放在燃烧匙中,加热后伸入盛满氯气($\ce{Cl_{2}}$)的集气瓶中,观察到金属钠燃烧,发出黄色火焰,产生白烟,并放出热量。
小英同学根据已有的知识,推断产生的白烟是氯化钠固体,她推理的依据是
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答案
解:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物金属钠由钠元素组成,氯气由氯元素组成,反应体系中仅含有钠元素和氯元素两种元素,因此反应生成的白色烟状固体只能由钠、氯两种元素组成,即为氯化钠固体。
解析
【分析】要推断白烟是氯化钠固体,需依据化学反应中元素种类的变化规律:首先回忆质量守恒定律,化学反应前后元素种类保持不变;再分析反应物的元素组成,金属钠仅含钠元素,氯气仅含氯元素,反应体系中只有这两种元素,因此生成的固体只能由钠、氯两种元素组成,结合白烟的现象,可推断该固体为氯化钠。
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物金属钠由钠元素组成,氯气由氯元素组成,反应体系中仅含有钠元素和氯元素两种元素,因此反应生成的白色烟状固体只能由钠、氯两种元素组成,即为氯化钠固体。
【答案】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物金属钠由钠元素组成,氯气由氯元素组成,反应体系中仅含有钠元素和氯元素两种元素,因此反应生成的白色烟状固体只能由钠、氯两种元素组成,即为氯化钠固体。
【知识点】质量守恒定律;物质的元素组成
【点评】本题结合实验现象考查质量守恒定律的应用,属于基础题型,重点考察学生对质量守恒定律的理解与运用,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物金属钠由钠元素组成,氯气由氯元素组成,反应体系中仅含有钠元素和氯元素两种元素,因此反应生成的白色烟状固体只能由钠、氯两种元素组成,即为氯化钠固体。
【答案】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物金属钠由钠元素组成,氯气由氯元素组成,反应体系中仅含有钠元素和氯元素两种元素,因此反应生成的白色烟状固体只能由钠、氯两种元素组成,即为氯化钠固体。
【知识点】质量守恒定律;物质的元素组成
【点评】本题结合实验现象考查质量守恒定律的应用,属于基础题型,重点考察学生对质量守恒定律的理解与运用,难度较低。
【难度系数】0.8
【任务1】了解原子发现史
19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。100多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开原子的构成。
(1)1808年,道尔顿提出原子论,认为物质都是由原子直接构成的。原子是一个实心球体。
(2)1897年,汤姆孙通过实验发现了带负电的电子。他推测原子中还有带正电的物质,他推测的依据是。
(3)1911年,著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验(如图1所示),实验现象如图2所示。(已知:α粒子带正电)
由实验现象可以推理得出的结论是(填字母,多选)。
A.原子核带正电
B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成
D.原子内部有很大的空间
(4)如图分别代表三个科学家对原子结构的认知模型,请完成连线。


【任务2】情境剧本:我心中的原子结构
学习了原子结构的相关知识后,小英同学幻想自己变成了能进入原子中的微粒,写了如下短文:进入钠原子,我发现:a. 钠原子是由原子核和核外电子构成的;b. 和原子相比,原子核的体积竟然那么小;c. 电子在核外不同的区域高速运动,能量越高的电子离核越远;d. 我数了数,质子和电子的数目居然是一样的;e. 我试着去搬动它们,发现质子、中子、电子的质量都差不多;f. 金属钠在空气中燃烧时,钠原子的原子核没有发生变化。
小英同学对原子结构的认识有些是错误的,文中有错误的一句是(填字母),正确的说法为。
19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。100多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开原子的构成。
(1)1808年,道尔顿提出原子论,认为物质都是由原子直接构成的。原子是一个实心球体。
(2)1897年,汤姆孙通过实验发现了带负电的电子。他推测原子中还有带正电的物质,他推测的依据是。
(3)1911年,著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验(如图1所示),实验现象如图2所示。(已知:α粒子带正电)
由实验现象可以推理得出的结论是(填字母,多选)。
A.原子核带正电
B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成
D.原子内部有很大的空间
(4)如图分别代表三个科学家对原子结构的认知模型,请完成连线。
【任务2】情境剧本:我心中的原子结构
学习了原子结构的相关知识后,小英同学幻想自己变成了能进入原子中的微粒,写了如下短文:进入钠原子,我发现:a. 钠原子是由原子核和核外电子构成的;b. 和原子相比,原子核的体积竟然那么小;c. 电子在核外不同的区域高速运动,能量越高的电子离核越远;d. 我数了数,质子和电子的数目居然是一样的;e. 我试着去搬动它们,发现质子、中子、电子的质量都差不多;f. 金属钠在空气中燃烧时,钠原子的原子核没有发生变化。
小英同学对原子结构的认识有些是错误的,文中有错误的一句是(填字母),正确的说法为。
答案
解:
(2) 原子整体不显电性,电子带负电,因此原子中一定存在带正电的物质,抵消电子所带的负电荷
(3) ABD
(4) 连线结果:
带正负电荷分布的圆圈 —— 汤姆孙模型特点
中心有实心小黑点的圆圈 —— 卢瑟福模型特点
空白实心圆的圆圈 —— 道尔顿模型特点
任务2:
e
质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量
(2) 原子整体不显电性,电子带负电,因此原子中一定存在带正电的物质,抵消电子所带的负电荷
(3) ABD
(4) 连线结果:
带正负电荷分布的圆圈 —— 汤姆孙模型特点
中心有实心小黑点的圆圈 —— 卢瑟福模型特点
空白实心圆的圆圈 —— 道尔顿模型特点
任务2:
e
质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量
解析
【分析】
本题围绕原子发现史及原子结构知识展开,需结合各科学家的实验结论、原子的基本性质分析:(2)汤姆孙发现带负电的电子,需结合原子整体不显电性的特点推导正电物质的存在;(3)根据α粒子散射实验的现象(多数穿过、少数偏转、极少数反弹)推理原子结构的特点;(4)需识记道尔顿、汤姆孙、卢瑟福的原子结构模型特点;任务2需区分质子、中子、电子的质量差异,找出错误表述。
【解析】
(2)原子整体呈电中性,汤姆孙发现电子带负电,为平衡电子的负电荷,原子中必然存在带正电的物质,这是其推测的依据。
(3)α粒子带正电,多数α粒子能穿过原子,说明原子内部有很大空间(D正确);少数α粒子发生偏转,说明原子核带正电(同种电荷相互排斥,A正确);极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小但集中了原子的大部分质量(B正确);该实验无法得出原子核由质子和中子构成(C错误),故选ABD。
(4)道尔顿的原子模型为实心球体(对应空白实心圆),汤姆孙的原子模型为“西瓜模型”(带正负电荷分布的圆圈),卢瑟福的原子模型为核式结构(中心有实心小黑点的圆圈),据此连线。
任务2:质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量,文中e句“质子、中子、电子的质量都差不多”错误,正确说法为质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量。
【答案】
(2)原子整体不显电性,电子带负电,因此原子中一定存在带正电的物质,抵消电子所带的负电荷;
(3)ABD;
(4)连线:带正负电荷分布的圆圈 —— 汤姆孙模型特点;中心有实心小黑点的圆圈 —— 卢瑟福模型特点;空白实心圆的圆圈 —— 道尔顿模型特点;
任务2:e;质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量。
【知识点】
原子结构的发现史、原子的构成、原子中粒子的质量关系
【点评】
本题以原子发现史为载体,综合考查原子结构的相关基础知识,涵盖科学探究中的实验推理能力,需要学生准确识记各科学家的原子模型特点及原子粒子的性质,是化学学科中物质构成模块的基础题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕原子发现史及原子结构知识展开,需结合各科学家的实验结论、原子的基本性质分析:(2)汤姆孙发现带负电的电子,需结合原子整体不显电性的特点推导正电物质的存在;(3)根据α粒子散射实验的现象(多数穿过、少数偏转、极少数反弹)推理原子结构的特点;(4)需识记道尔顿、汤姆孙、卢瑟福的原子结构模型特点;任务2需区分质子、中子、电子的质量差异,找出错误表述。
【解析】
(2)原子整体呈电中性,汤姆孙发现电子带负电,为平衡电子的负电荷,原子中必然存在带正电的物质,这是其推测的依据。
(3)α粒子带正电,多数α粒子能穿过原子,说明原子内部有很大空间(D正确);少数α粒子发生偏转,说明原子核带正电(同种电荷相互排斥,A正确);极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小但集中了原子的大部分质量(B正确);该实验无法得出原子核由质子和中子构成(C错误),故选ABD。
(4)道尔顿的原子模型为实心球体(对应空白实心圆),汤姆孙的原子模型为“西瓜模型”(带正负电荷分布的圆圈),卢瑟福的原子模型为核式结构(中心有实心小黑点的圆圈),据此连线。
任务2:质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量,文中e句“质子、中子、电子的质量都差不多”错误,正确说法为质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量。
【答案】
(2)原子整体不显电性,电子带负电,因此原子中一定存在带正电的物质,抵消电子所带的负电荷;
(3)ABD;
(4)连线:带正负电荷分布的圆圈 —— 汤姆孙模型特点;中心有实心小黑点的圆圈 —— 卢瑟福模型特点;空白实心圆的圆圈 —— 道尔顿模型特点;
任务2:e;质子和中子的质量相近,电子的质量远小于质子和中子的质量。
【知识点】
原子结构的发现史、原子的构成、原子中粒子的质量关系
【点评】
本题以原子发现史为载体,综合考查原子结构的相关基础知识,涵盖科学探究中的实验推理能力,需要学生准确识记各科学家的原子模型特点及原子粒子的性质,是化学学科中物质构成模块的基础题型。
【难度系数】
0.5
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