1. A 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程。
任务1:查阅资料,史料展示
1661年,波义耳在研究空气时利用不断分割的思路,认为只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素,并将这一观点下的元素视为物质组成的基本单位。1774年化学家
任务2:认识分子,搭建分子模型
兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型,其中可表示纯净物的是

任务3:分析史料,构建原子模型
(1)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
(2)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(图1),实验现象如图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有

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
(3)符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是

A.不可再分的实心球体
B.枣糕模型
C.核式结构模型
任务4:绘制物质的组成和构成关系图

(1)物质的组成和构成关系如图3所示,图中①表示
(2)电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在
任务1:查阅资料,史料展示
1661年,波义耳在研究空气时利用不断分割的思路,认为只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素,并将这一观点下的元素视为物质组成的基本单位。1774年化学家
拉瓦锡
利用汞在空气中加热生成汞灰,将汞灰再分解得到原来空气的方法,打破了空气是组成物质的基本单位的错误见解,也给我们提供了一种研究物质的重要的思维方法:采用“合”与“分”的方法研究物质组成。1808年,道尔顿提出原子
论;1814年阿伏加德罗和安培各自提出分子学说,1860年,分子学说被广泛认可;对物质定量关系的研究也一直在进行中,1799年,普鲁斯特阐述了定比定律,测定发现物质中元素的质量比是固定的。任务2:认识分子,搭建分子模型
兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型,其中可表示纯净物的是
ABD
(填序号,下同),表示混合物的是C
,该混合物中含有2
种分子。任务3:分析史料,构建原子模型
(1)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
原子呈电中性(或原子不显电性)
。(2)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(图1),实验现象如图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有
ABD
(填序号)。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
(3)符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是
C
(填序号)。A.不可再分的实心球体
B.枣糕模型
C.核式结构模型
任务4:绘制物质的组成和构成关系图
(1)物质的组成和构成关系如图3所示,图中①表示
质子
,②表示离子
。(2)电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在
原子核
上;金属铜是由原子
(填“原子”“分子”或“离子”)构成的。答案
任务1:拉瓦锡 原子
任务2:ABD C 2
任务3:(1)原子呈电中性(或原子不显电性)
(2)ABD (3)C
任务4:(1)质子 离子 (2)原子核 原子
任务2:ABD C 2
任务3:(1)原子呈电中性(或原子不显电性)
(2)ABD (3)C
任务4:(1)质子 离子 (2)原子核 原子
解析
【分析】
这道题以人类探索物质组成与结构的化学发展史为线索,串联了化学史实记忆、微观物质分类、原子结构实验推理、物质构成逻辑梳理多个考点,解题时可以分模块逐个突破:
1. 任务1属于基础化学史识记,回忆空气组成研究的经典实验、道尔顿的核心理论即可直接填空;
2. 任务2的微观模型判断,核心逻辑是:纯净物的微观构成中只含有1种分子(或原子),混合物则含有2种及以上不同的分子,据此对照模型分类、计数即可;
3. 任务3围绕α粒子散射实验展开,首先从原子整体不显电性的基本性质,推导汤姆孙的推测依据;再结合α粒子散射的三个现象(大多数直接穿过、少数偏转、极少数反弹)逐一排除错误选项,推导对应结论,匹配卢瑟福提出的核式结构模型;
4. 任务4梳理物质构成的层级关系,从原子的内部构成、构成物质的三类微粒的逻辑对应关系,就能顺利填出空缺内容。
【解析】
我们逐任务推导解答:
任务1:1774年化学家拉瓦锡通过汞的氧化、氧化汞分解的经典实验,测定了空气的组成,推翻了空气是基本组成单位的错误观点;1808年道尔顿提出近代原子论,奠定了近代化学的物质结构理论基础。
任务2:微观上,只由一种微粒构成的物质属于纯净物,ABD中都只含有1种构成微粒,属于纯净物;C中含有两种不同结构的分子,属于混合物,因此该混合物共含有2种分子。
任务3:
(1) 原子整体是不显电性的,汤姆孙发现原子内有带负电的电子,因此必然推测原子内还存在带正电的物质,来抵消电子的负电性,保证原子呈电中性。
(2) 对α粒子散射实验的现象推理:
少数α粒子发生大角度偏转,说明遇到了带正电的质量较大的微粒,即原子核带正电,A正确;
极少数α粒子被反弹回来,说明原子核体积很小但质量远大于α粒子,集中了原子大部分质量,B正确;
该实验无法证明原子核由质子和中子构成,C错误;
大多数α粒子直接穿过金箔没有偏转,说明原子内部绝大多数空间是空的,即原子内部有很大空间,D正确。因此选ABD。
(3) 卢瑟福根据实验提出的是核式结构模型,即原子中心有很小的原子核,核外电子在核外空间运动,对应选项C。
任务4:
(1) 原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,因此①是质子;构成物质的微粒包含分子、原子、离子,因此②是离子。
(2) 电子质量仅为质子质量的1/1836,几乎可以忽略,因此原子的质量几乎全部集中在原子核上;金属单质都是由原子直接构成的,因此金属铜由铜原子构成。
【答案】
任务1:拉瓦锡 原子
任务2:ABD C 2
任务3:(1)原子呈电中性(或原子不显电性) (2)ABD (3)C
任务4:(1)质子 离子 (2)原子核 原子
【知识点】
化学发展史;物质微观构成;原子结构
【点评】
本题以化学史发展脉络为载体,跳出了传统知识点孤立考察的模式,既考察了基础化学史实的识记,也考察了微观模型辨析能力、经典实验的现象推理能力,帮助学生建立“实验现象-理论推导-模型构建”的化学思维逻辑,深化对物质构成相关核心概念的理解。
【难度系数】
0.7
这道题以人类探索物质组成与结构的化学发展史为线索,串联了化学史实记忆、微观物质分类、原子结构实验推理、物质构成逻辑梳理多个考点,解题时可以分模块逐个突破:
1. 任务1属于基础化学史识记,回忆空气组成研究的经典实验、道尔顿的核心理论即可直接填空;
2. 任务2的微观模型判断,核心逻辑是:纯净物的微观构成中只含有1种分子(或原子),混合物则含有2种及以上不同的分子,据此对照模型分类、计数即可;
3. 任务3围绕α粒子散射实验展开,首先从原子整体不显电性的基本性质,推导汤姆孙的推测依据;再结合α粒子散射的三个现象(大多数直接穿过、少数偏转、极少数反弹)逐一排除错误选项,推导对应结论,匹配卢瑟福提出的核式结构模型;
4. 任务4梳理物质构成的层级关系,从原子的内部构成、构成物质的三类微粒的逻辑对应关系,就能顺利填出空缺内容。
【解析】
我们逐任务推导解答:
任务1:1774年化学家拉瓦锡通过汞的氧化、氧化汞分解的经典实验,测定了空气的组成,推翻了空气是基本组成单位的错误观点;1808年道尔顿提出近代原子论,奠定了近代化学的物质结构理论基础。
任务2:微观上,只由一种微粒构成的物质属于纯净物,ABD中都只含有1种构成微粒,属于纯净物;C中含有两种不同结构的分子,属于混合物,因此该混合物共含有2种分子。
任务3:
(1) 原子整体是不显电性的,汤姆孙发现原子内有带负电的电子,因此必然推测原子内还存在带正电的物质,来抵消电子的负电性,保证原子呈电中性。
(2) 对α粒子散射实验的现象推理:
少数α粒子发生大角度偏转,说明遇到了带正电的质量较大的微粒,即原子核带正电,A正确;
极少数α粒子被反弹回来,说明原子核体积很小但质量远大于α粒子,集中了原子大部分质量,B正确;
该实验无法证明原子核由质子和中子构成,C错误;
大多数α粒子直接穿过金箔没有偏转,说明原子内部绝大多数空间是空的,即原子内部有很大空间,D正确。因此选ABD。
(3) 卢瑟福根据实验提出的是核式结构模型,即原子中心有很小的原子核,核外电子在核外空间运动,对应选项C。
任务4:
(1) 原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,因此①是质子;构成物质的微粒包含分子、原子、离子,因此②是离子。
(2) 电子质量仅为质子质量的1/1836,几乎可以忽略,因此原子的质量几乎全部集中在原子核上;金属单质都是由原子直接构成的,因此金属铜由铜原子构成。
【答案】
任务1:拉瓦锡 原子
任务2:ABD C 2
任务3:(1)原子呈电中性(或原子不显电性) (2)ABD (3)C
任务4:(1)质子 离子 (2)原子核 原子
【知识点】
化学发展史;物质微观构成;原子结构
【点评】
本题以化学史发展脉络为载体,跳出了传统知识点孤立考察的模式,既考察了基础化学史实的识记,也考察了微观模型辨析能力、经典实验的现象推理能力,帮助学生建立“实验现象-理论推导-模型构建”的化学思维逻辑,深化对物质构成相关核心概念的理解。
【难度系数】
0.7
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