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1 AI DPSK 原创 [中]化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。任务一：探究构成物质的微观粒子的特征。
【提出问题】在化学课上，同学们通过学习已经知道微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隔、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？
【设计实验】同学们设计了以下实验来探究微观粒子的运动。
【分析实验】图甲实验中，一段时间后液体变红的是烧杯
任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用。
【分析史料，构建模型】
(1)19世纪末，汤姆孙通过一系列实验发现了带负电荷的电子，他推测原子中还有带正电荷的物质。他推测的依据是
(2)英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。根据这个实验获得的正确结论是
①金原子核带正电荷 ②金原子是实心球体，紧密排列 ③金原子中有带负电荷的电子 ④金原子核的质量与α粒子质量相当 ⑤金原子核体积很小 ⑥原子的质量主要集中在原子核上
【认识原子，制作钠原子结构模型】
(3)准备好材料（胶水、卡纸、绳子、橡皮泥等），用橡皮泥搓11个大小相同的红色小球表示质子，12个大小相同的黄色小球表示中子，
【认识分子，搭建分子模型】
(4)兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型，其中可表示混合物的是
(5)万物皆原子，原子是构成一切化学物质的基本单元。
下图为氖、钠、氯的原子结构示意图。请以氖气和氯化钠两种物质为例，从原子直接或间接构成物质的角度，简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解：
任务三：探究元素与物质组成的奥秘。
小华对物质的组成和构成与元素、分子、原子、离子间的关系及分子、原子、离子间的转化关系归纳如图。请将“元素”“分子”“原子”“离子”填入图中相应的圆圈内。
【提出问题】在化学课上，同学们通过学习已经知道微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隔、微观粒子都在不断运动。那么，如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢？
【设计实验】同学们设计了以下实验来探究微观粒子的运动。
【分析实验】图甲实验中，一段时间后液体变红的是烧杯
B
（填“A”或“B”）；小组同学认为图乙实验较好，原因是节约试剂（合理即可）
（写出一点即可）。任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用。
【分析史料，构建模型】
(1)19世纪末，汤姆孙通过一系列实验发现了带负电荷的电子，他推测原子中还有带正电荷的物质。他推测的依据是
原子不显电性
。(2)英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。根据这个实验获得的正确结论是
①⑤⑥
（填序号）。①金原子核带正电荷 ②金原子是实心球体，紧密排列 ③金原子中有带负电荷的电子 ④金原子核的质量与α粒子质量相当 ⑤金原子核体积很小 ⑥原子的质量主要集中在原子核上
【认识原子，制作钠原子结构模型】
(3)准备好材料（胶水、卡纸、绳子、橡皮泥等），用橡皮泥搓11个大小相同的红色小球表示质子，12个大小相同的黄色小球表示中子，
11
个更小的蓝色小球表示电子。把所有红、黄
色小球相互粘在一起，组成原子核，放在卡纸中心，并以此为共同的圆心，用绳子绕3个直径依次增大的圆表示核外电子层，然后在各电子层上粘上剩余小球，作品如图。【认识分子，搭建分子模型】
(4)兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型，其中可表示混合物的是
C
（填序号）。(5)万物皆原子，原子是构成一切化学物质的基本单元。
下图为氖、钠、氯的原子结构示意图。请以氖气和氯化钠两种物质为例，从原子直接或间接构成物质的角度，简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解：
氖原子直接构成氖气；氯原子和钠原子先分别变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
。任务三：探究元素与物质组成的奥秘。
小华对物质的组成和构成与元素、分子、原子、离子间的关系及分子、原子、离子间的转化关系归纳如图。请将“元素”“分子”“原子”“离子”填入图中相应的圆圈内。
答案
任务一：【分析实验】B 节约试剂（合理即可）
任务二：
(1) 原子不显电性
(2) ①⑤⑥
(3) 11 红、黄
(4) C
(5) 氖原子直接构成氖气；氯原子和钠原子先分别变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
任务三：
【解析】任务一:【分析实验】烧杯A中浓氨水易挥发,挥发出来的氨气遇到烧杯B中的水形成氨水,氨水能使无色酚酞溶液变红,则观察到的实验现象是烧杯B中的溶液由无色变为红色;小组同学认为图乙实验较好,原因是节约试剂,更环保,装置简便等。
任务二:
(1)汤姆孙通过一系列实验发现了带负电荷的电子,因为原子不显电性,而电子带负电荷,因此他推测原子中还有带正电荷的物质。
(2)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,这说明原子内部绝大多数空间是空的,即原子内部存在大量的空隙。少数α粒子发生了较大的偏转,这说明原子内部存在某种带正电荷的微观粒子,且这种微观粒子的体积很小。极少数α粒子甚至几乎达到180°的偏转,像是被金箔弹了回来,这说明这些微观粒子的质量远大于α粒子。基于这些现象,卢瑟福提出了原子的“核式结构模型”:原子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在核外运动。故选①⑤⑥。
(3)原子中,质子数等于核外电子数。所以用橡皮泥搓11个大小相同的红色小球表示质子,12个大小相同的黄色小球表示中子,11个更小的蓝色小球表示电子。把所有红、黄色小球相互粘在一起,组成原子核。
(4)A由一种原子组成,属于纯净物;B由一种分子组成,属于纯净物;C由不同种物质组成,属于混合物;D由一种分子组成,属于纯净物。
(5)氖原子直接构成氖气;氯原子和钠原子先分别变成氯离子和钠离子,再间接构成氯化钠这种物质。故原子是构成一切化学物质的基本单元。
任务三:宏观上物质是由元素组成的;微观上构成物质的微观粒子有分子、原子和离子;分子是由原子构成的,分子可以再分为原子;原子通过得失电子转变成离子。
解析
【分析】
本题围绕物质的组成与结构，分三个任务考查相关化学知识。任务一需结合微观粒子的运动性质分析实验现象，对比实验装置的优点；任务二需利用原子不显电性的特点分析汤姆孙的推测依据，结合α粒子散射实验现象推导结论，掌握原子的构成规律，根据物质组成判断混合物，结合实例理解原子构成物质的方式；任务三需理清元素、分子、原子、离子与物质的关系，完成模型填空。
【解析】
任务一：【分析实验】浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子不断运动，进入烧杯B中形成氨水，氨水呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，因此变红的是烧杯B；图乙实验在密闭装置中进行，药品用量少，优点是节约试剂、更环保等。
任务二：
(1) 原子整体不显电性，汤姆孙发现带负电荷的电子后，推测原子中还有带正电荷的物质，依据是原子不显电性。
(2) α粒子散射实验中，多数α粒子穿过金箔说明原子内部大部分空间为空，少数偏转说明存在带正电的原子核，极少数反弹说明原子核质量大、体积小，因此结论为①金原子核带正电荷、⑤金原子核体积很小、⑥原子的质量主要集中在原子核上，故选①⑤⑥。
(3) 原子中质子数等于核外电子数，钠原子质子数为11，因此核外电子数为11；原子核由质子和中子构成，即红色（质子）和黄色（中子）小球粘在一起组成原子核。
(4) 混合物由不同种物质组成，模型C中含有不同种物质，属于混合物，故选C。
(5) 氖气由氖原子直接构成；氯化钠由钠离子和氯离子构成，钠离子由钠原子失电子形成，氯离子由氯原子得电子形成，因此原子是构成一切化学物质的基本单元。
任务三：宏观上物质由元素组成，微观上：元素对应原子，原子可构成分子，原子得失电子形成离子，原子、分子、离子均可构成物质，对应图中：上方椭圆填“元素”，左椭圆填“分子”，右椭圆填“离子”，下椭圆填“原子”（中间方框为物质）。
【答案】
任务一：【分析实验】B；节约试剂（合理即可）
任务二：
(1) 原子不显电性
(2) ①⑤⑥
(3) 11；红、黄
(4) C
(5) 氖原子直接构成氖气；氯原子和钠原子先分别变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
任务三：
【知识点】
物质的构成；原子结构；微粒的性质
【点评】
本题以跨学科实践活动为背景，整合微观粒子性质、原子结构模型、物质构成等核心知识点，通过实验探究、史料分析、模型搭建等形式，考查学生对化学概念的理解与应用，帮助建立宏观与微观的联系。
【难度系数】
0.6
本题围绕物质的组成与结构，分三个任务考查相关化学知识。任务一需结合微观粒子的运动性质分析实验现象，对比实验装置的优点；任务二需利用原子不显电性的特点分析汤姆孙的推测依据，结合α粒子散射实验现象推导结论，掌握原子的构成规律，根据物质组成判断混合物，结合实例理解原子构成物质的方式；任务三需理清元素、分子、原子、离子与物质的关系，完成模型填空。
【解析】
任务一：【分析实验】浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子不断运动，进入烧杯B中形成氨水，氨水呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，因此变红的是烧杯B；图乙实验在密闭装置中进行，药品用量少，优点是节约试剂、更环保等。
任务二：
(1) 原子整体不显电性，汤姆孙发现带负电荷的电子后，推测原子中还有带正电荷的物质，依据是原子不显电性。
(2) α粒子散射实验中，多数α粒子穿过金箔说明原子内部大部分空间为空，少数偏转说明存在带正电的原子核，极少数反弹说明原子核质量大、体积小，因此结论为①金原子核带正电荷、⑤金原子核体积很小、⑥原子的质量主要集中在原子核上，故选①⑤⑥。
(3) 原子中质子数等于核外电子数，钠原子质子数为11，因此核外电子数为11；原子核由质子和中子构成，即红色（质子）和黄色（中子）小球粘在一起组成原子核。
(4) 混合物由不同种物质组成，模型C中含有不同种物质，属于混合物，故选C。
(5) 氖气由氖原子直接构成；氯化钠由钠离子和氯离子构成，钠离子由钠原子失电子形成，氯离子由氯原子得电子形成，因此原子是构成一切化学物质的基本单元。
任务三：宏观上物质由元素组成，微观上：元素对应原子，原子可构成分子，原子得失电子形成离子，原子、分子、离子均可构成物质，对应图中：上方椭圆填“元素”，左椭圆填“分子”，右椭圆填“离子”，下椭圆填“原子”（中间方框为物质）。
【答案】
任务一：【分析实验】B；节约试剂（合理即可）
任务二：
(1) 原子不显电性
(2) ①⑤⑥
(3) 11；红、黄
(4) C
(5) 氖原子直接构成氖气；氯原子和钠原子先分别变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
任务三：
【知识点】
物质的构成；原子结构；微粒的性质
【点评】
本题以跨学科实践活动为背景，整合微观粒子性质、原子结构模型、物质构成等核心知识点，通过实验探究、史料分析、模型搭建等形式，考查学生对化学概念的理解与应用，帮助建立宏观与微观的联系。
【难度系数】
0.6
