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第三单元  物质构成的奥秘

课题1  分子和原子

【培优训练题】

1.(全国复赛题)科学家发现在特殊条件下水能表现出有趣的结构和性质。例如，在一定条件下给水施加弱电场，能使水在常温常压下结成冰(俗称“热冰”，结构见下图)。下列说法正确的是(     )

A.在弱电场下，水分子的排列从无序转变为有序

B.水结成“热冰”的过程中原子个数发生变化

C.上述变化过程中分子之间的间隔没有发生变化

D.“热冰”中水的化学性质发生了改变

2.(广东初赛)下列操作或现象与分子对应的特性不一致的选项是(     )

选项 操作或现象 分子的特性

A 25 m3的石油气在加压装入容积为0.024 m3的钢瓶中 分子间有间隔

B 经过加油站常闻到汽油的气味 分子是运动的

C 100 mL氧气和100 mL氮气混合在一起，体积小于200 mL 分子的质量非常小

D 加热氧化汞可得到金属汞和氧气 分子是可以再分的

3.(山西中考题改编)请根据下图回答问题：

(1)图一中从微观角度你获得的一条信息______________________。

(2)图二所示反应前后发生变化粒子是____________(填“分子”“原子”或“离子”)，该反应的微观过程是：①氢分子和氧分子分裂为氢原子和氧原子;则②表示___________________________。

【情景创新题】

4.“用微观的眼光看世界”是我们学习化学的重要思想方法。试根据以下材料，结合你所学过的知识，简要回答问题。

材料一  一滴水里大约有15万亿亿个水分子，如果10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数3万多年才能完成。

材料二  近代著名化学家道尔顿在著作中说：“一切物质都是由数量巨大的，极微小的粒子(原子)构成，这些粒子间通过引力相互结合，我们不能创造原子，不能分裂原子，我们能实现的变化，无非是把原先结合在一起的原子分开，或原先分开的原子结合起来。”

(1)材料一说明                                       。

(2)有人对道尔顿观点做了如下修正，你认为其中正确的是         。

①“一切物质”应该为“有的物质”  ②“变化”只指“化学变化”而不能指其他变化

③不能“创造”或“分裂”原子应指明不能用化学变化的方法“创造”或“分裂”原子

A.①②            B.①③             C.②③            D.①②③

参考答案

1.A 解析：水结成“热冰”过程只是水的状态发生改变，导致水分子间的间隔发生变化，同时水分子排列由无序转变为有序，水变成热冰的过程原子个数没有发生改变。

2.C 解析：气体混合后总体积小于两者体积之和，说明分子间存在间隔。

3.(1)分子在不断运动(分子间有间隔，或分子很小)

(2)分子    氢原子和氧原子结合成水分子(或每2个氢原子与1个氧原子结合成1个水分子)

解析：蔗糖溶于水说明分子是不断运动的，同时也说明分子间有间隔，溶解后蔗糖不见了，说明分子非常小;化学变化实质是分子可以分成原子，原子不能再分，但原子可以重新组成组成新的分子。

4.(1)分子很小(体积和质量都很小)，但真实存在

(2)D

解析：原子只是构成物质的一种粒子，此外还有分子、离子等;分子分成原子、原子重新组成新物质分子，是化学变化的实质，而物理变化只是分子间距离发生变化，分子本身不变;原子是化学变化中最小粒子，在化学反应时，原子不会“分裂” 或“创造”，只是原子间的重新组合。

课题2  原子的结构

【培优训练题】

1.(山东初赛)下列关于原子的观点正确的是(    )

A.原子的质量与原子核里质子和中子的总数量密切相关

B.原子的化学性质与原子的结构有关，与核外电子无关

C.原子虽不同，但是同一个原子核外的所有电子是完全相同的

D.原子核在化学反应前后一定会发生改变

2.(全国复赛)在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是(    )

A.元素的种类没有变                B.微粒的组成发生了改变

C.微粒的化学性质发生了改变        D.与水分子相比水合离子的电子数发生了改变

3.(湖北恩施中考改编)科学家设想宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质，物质与反物质相遇会释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。正电子、负质子等都是反粒子，它们跟通常所说的电子、质子相比较，电量相等但电性相反。请推测反碳原子的结构可能是(    )

A.由6个带正电荷的质子和6个带负电荷的电子构成

B.由6个带负电荷的质子和6个带正电荷的电子构成

C.由6个带正电荷的质子和6个带正电荷的电子构成

D.由6个带负电荷的质子和6个带负电荷的电子构成

4.(广东初赛)质子和中子都是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为23 e，d夸克带电量为 - 13 e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是 (     )

A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成

B.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成

C.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成

D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成

【情景创新题】

5.人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔，发现：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。如右图所示。

请你根据对原子结构的认识，分析出现上述现象的原因：

(1)现象①：                                                                   。

(2)现象②：                                                                   。

(3)现象③：                                                                   。

参考答案

1.A 解析：原子的质量主要集中在原子核上，而原子核是由质子和中子构成的;原子的化学性质与原子最外层电子数关系密切;原子核外电子能量不相同，能量低的在离核近区域运用，能量高的在离核远区域运动;在化学反应中发生变化的是核外电子数，而原子核不会发生变化。

2.D 解析：氢原子核外只有1个电子，变成H+后核外没有电子，因此H+与H2O结合成H3O+核外电子数与H2O核外电子数相同，则D错误。

3.B 解析：依题给信息：“它们跟通常所说电子、质子相比较，质量相等但电性相反”，再联系所学知识碳原子是由6个带正电荷质子和6个带负电荷的电子构成。再由“反物质”概念进行迁移、推理可知，反碳原子则是由6个带负电荷的质子和6个带正电荷的电子构成。

4.C 解析：每1个质子带1个单位正电荷，中子对外不显电性。2个u夸克和1个d夸克总电量为2×(23 e)+ (-13 e)= e;1个u夸克和2个d夸克总带电量为23 e+2×(-13 e)=0。所以不难得出，每个质子由2个u夸克和1个d夸克组成，每个中子由1个u夸克和2个d夸克组成。

5.(1)原子核很小，原子内部有很大的空间

(2)原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向

(3)金原子核质量比α粒子大得多，α粒子碰撞到金原子核时被弹了回来

解析：当用带正电荷的α粒子轰击金箔时，大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的前进方向，说明原子内部有很大的空间，原子并不是一个实心球体;这样α粒子由于没有受到阻碍，所以不改变原来的前进方向;一小部分α粒子改变了原来的运动路径，说明带正电的α粒子受到同种电荷的排斥，改变了方向，说明金的原子核带正电。极少数α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹回，说明了带正电的α粒子可能撞击到带正电荷的原子核而被弹回，说明金原子核质量比α粒子大得多。

课题3  元素

【培优训练题】

1.(泉州初赛) 著名的居里夫人首先发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些特定的粒子。一种元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子，据此推断放射出的粒子一定是(   )

A.电子             B.中子            C.质子            D.原子核

2.(江西初赛) 有两种粒子，所含的质子数相等，下列说法中正确的是(    )

A.它们一定属于同种元素                 B.它们属于不同种元素

C.它们一定是同一种原子                 D.以上说法都不对

3.(宿迁中考改编)下列关于二甲醚(C2H6O)的说法错误的是(    )

A.由碳、氢、氧三种元素组成

B.1个二甲醚分子是由2个碳元素、6个氢元素和1个氧元素组成

C.1个二甲醚分子中含有9个原子

D.二甲醚分子是由碳、氢、氧三种原子构成的