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第29讲 物质的组成与结构
考点 常见题型 考点分值
1.物质是由分子、原子或离子构成(了解) 选择、填空 2～4分
2.说出原子由原子核和电子构成(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
3.出原子核由质子和中子构成(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
4.建立模型的思想方法(了解) 选择(综合型)、填空 2～6分
5.人类对原子结构的探索过程(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
一、物质的构成
1．构成物质的三种微粒
(1)物质都是由_分子__、_原子__或__离子__构成的。
①分子构成的物质：如H2、O2、CO、H2O等。
②原子构成的物质：如Fe、Cu、C、He等。
③离子构成的物质：如NaCl、CaCl2等。
(2)在由分子构成的物质中，__分子__是保持物质化学性质的一种微粒；__原子__是化学变化中的最小的微粒；离子是带电的_原子__或__原子团_，分为阳离子和阴离子。
归纳总结：分子、原子、离子间的转化关系：
2．分子的性质
(1)分子是构成物质的一种极其微小的粒子。
(2)分子总是在__做永不停息的无规则运动___，温度越高，运动速率越__快___。如气体扩散和品红扩散、夏天衣服晾干更快等。
(3)分子之间存在__间隙__；物质的状态不同，分子间的__间隙_不同。如水和酒精混合后的体积__小于_水和酒精的体积之和、氧气分子空隙比液氧大等。
(4)分子之间存在_引_力和_斥__力，不但物体内部的分子之间存在着引力，两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。如铅柱黏合实验、塑料很难拉断、水很难被压缩等。
【特别提醒】同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。如液氧和氧气的化学性质相同，而水和过氧化氢的化学性质不同。
二、原子的构成
质子：每个质子带一个
原子 原子核 单位的_正_电荷 由_夸克_构成
（呈电中性） _中子_：不带电
核外电子：每个电子带一个单位的负电荷
1．在原子中：①质子数＝_核电荷数___＝ 核外电子数 = 原子序数 。因此原子呈电中性。
②质子数 不一定 等于中子数。原子核内 不一定 有中子。
③相对原子质量= 质子数 + 中子数 。
2．__原子核__的体积很小，几乎集中了原子的全部质量，__电子__在核外空间高速运动。
3. 原子核由质子和中子构成，质子和中子都由更微小的基本粒子——__夸克__构成。
三、原子结构模型的建立与发展过程
1. 模型的建立
(1)模型方法：通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这是一个建模的过程，这样的方法就是模型方法。
(2)在微观粒子的研究中，可利用放大的模型来解释小到难以观察的物体，表示不同的物质构成。
(3)建立模型往往需要有一个不断__完善__、不断__修正___的过程，以使模型更接近事物的本质。
2. 原子结构模型的发展过程
(1)道尔顿——__实心球_模型——提出近代原子学说。
(2)汤姆生——__西瓜__模型(西瓜模型)——发现原子内含有电子。
(3)卢瑟福——__核式__模型(行星绕日模型)——α粒子散射实验，该实验证明了原子核的存在。
备考补充：α粒子散射实验
①过程：带正电的α粒子轰击金箔；
②现象：多数α粒子穿过金属箔后仍保持_原来__的运动方向，但有极少数α粒子发生了__较大角度的偏转__。
原子模型图
(4)玻尔——分层模型——电子只能在原子内的一些特定轨道上运动，该模型的建立使人们对原子结构的认识达到近乎完美的境界。
(5)现代——电子云模型。
知识点1 分子运动论
例1：小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《物质的组成与结构》的课程后对有关知识有了深刻的理解。那么对下列生活中的现象解释错误的是---（ ）
现象 解释
A 湿衣服在夏天比在冬天干得快 温度升高，分子运动加快
B 50毫升水与50毫升酒精混合后，总体积小于100毫升 分子之间有空隙
C 夏天，柳絮飞扬 分子在不停地运动
D 固体和液体的体积很难被压缩 说明分子之间有斥力
A. A B. B C. C D. D
解析：分子的热运动，分子间的作用力，分子之间存在空隙
物质是由分子构成的，观察分子需要用先进扫描隧道显微镜观察：分子之间存在间隙；分子在做永无停息无规则的运动；分子之间存在引力和斥力，与生活实际结合起来。
A、 湿衣服在夏天比在冬天干得快 ，夏天有阳光温度高，冬天温度低，分子在做无规则的运动，温度越高会加快分子的运动，使运动更加剧烈，所以温度升高，分子运动加快，A说法正确；
B、50毫升水与50毫升酒精混合后，总体积小于100毫升，这个现象就是水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和，是由于
构成物质的分子之间存在着空隙。当水和酒精混合时，水分子和酒精分子彼此进入对方分子的空隙中，所以总体积会减小，故B说法正确；
C、扩散现象表明构成物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高，分子无规则运动越剧烈，也是分子的热运动，但是夏天，柳絮飞扬中的柳絮不属于分子，不可以说是分子在不停做无规则运动，而是风力的作用，故解释错误；
D、固体、液体和气体的分子间都存在空隙，物质内部的分子之间不但存在引力，同时也存在斥力，正是分子之间的斥力，使物质内部的分子很难靠得很近，故固体和液体的体积很难被压缩说明分子之间有斥力，故D说法正确。
答案：C
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了模型方法。如图所示，密封的烧瓶中装有氢气，图中黑点表示氢分子。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封，下列描述烧瓶内剩余气体分布的四个示意图中正确的是---（ ）
A. B. C. D.
解析：分子之间存在空隙，再根据气体的特点分析判断。气体具有很强的流动性，它能够到达所能到达的所有空间。将烧瓶中的气体抽出后，里面气体的分子个数减少，但是气体的体积仍然等于烧瓶的容积，即气体体积保持不变，那么分子之间的距离就会增大，看起来就会比较稀疏，故D正确，而A、B、C错误。
答案：D
知识点2 原子的构成
例2：俄国科学家门捷列夫对元素周期表的编制作出巨大贡献，人们将101号元素命名为“钔”来纪念他。钔原子的核电荷数为101，相对原子质量为258，则钔原子的核外电子数为---( )
A. 101 B. 157 C. 258 D. 359
解析：原子的构成与探索过程，根据原子中质子数＝电子数分析。原子中质子数＝电子数，所以钔原子的核外电子数为101；
答案：A
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”了解了原子的内部结构。如图为某原子的结构示意图，该原子的原子核中有---( )
A. 8个质子和6个中子 B. 6个质子和8个中子
C. 8个质子和6个电子 D. 6个质子和8个电子
解析：了解原子的构成与探索过程，根据图示中原子核的构成分析。由图示可知，该原子原子核中含有6个质子和8个中子；
答案：B
2. 看了微信公众号“胜哥课程”群发的《汤姆生的原子枣糕模型》 ( https: / / mp.weixin. / s / aQPtqaIJc9n5TVCGT8OenQ )科学视频，再结合前面所学的模型方法。小科画出了物质微观构成知识思维图，则汤姆生当年推测的“带正电的物质”相当于图中的---( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
解析：丙是由原子构成的分子，丁是原子得失电子形成的离子，乙和电子一起构成原子，所以乙是原子核，甲和质子一起构成原子核，所以甲是中子。汤姆生推测含有正电的物质是原子核，所以应该是乙；故选B。
答案：B
知识点3 原子结构模型及其发展历史
例3：小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的关于原子结构的三个科学视频，了解了人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(2)从原子结构模型建立的过程中，我们发现________(选填序号)。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．模型在科学研究中起着很重要的作用
C．玻尔的原子模型的建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
解析：(2)科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程；模型在科学研究中起着很重要的作用，比较直观；玻尔的原子模型的建立并不是很完美，还有缺点；人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质，故A、B、D正确。
答案：ABD
◆变式训练
1. 小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的《道尔顿的原子实心球模型 ( https: / / mp.weixin. / s / VKEYgxy7GQ5gzGmw-luZ3g )》、《汤姆生的原子枣糕模型》 ( https: / / mp.weixin. / s / aQPtqaIJc9n5TVCGT8OenQ )、《卢瑟福的原子核式结构模型 ( https: / / mp.weixin. / s / 5nDg-jhAXa4UefrNVRmKuw )》这三个科学视频，对原子结构模型的建立过程有了一定的了解。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是---( )
A．原子始终在做无规则的运动
B．原子核的体积只占整个原子体积的很小部分
C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D．原子呈电中性
解析：根据原子结构行星模型图可以看出，原子核的体积占整个原子体积的很小部分，B正确；由图可知，质子、中子以及电子之间存在相互作用的引力，C正确；原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电，原子核所带正电荷和电子所带的负电荷相等，整个原子对外不显电性，D正确；但是看不出原子始终在做无规则的运动，A错误。
答案：A
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。下列物质由分子构成的是---（ ）
A. 金刚石 B. 汞 C. 氢气 D. 氯化钠
解析：解：A、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，故选项错误。
B、汞属于金属单质，是由汞原子直接构成的，故选项错误。
C、氢气属于气态非金属单质，是由氢分子构成的，故选项正确。
D、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故选项错误。
答案：C
2. 小科通过微信公众号“胜哥课程”的课程学习，思维能力有了大幅提高。建立宏观和微观之间的联系是一种科学的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是---( )
A．白色的无水硫酸铜遇水变蓝色，是因为CuSO4遇H2O转化为CuSO4·5H2O
B．警用缉毒犬能根据气味发现毒品，是因为分子在不断运动
C．5 mL酒精和5 mL水混合后体积小于10 mL，是因为混合过程中分子变小了
D．不同种酸的化学性质有所不同，与酸电离生成的阴离子不同有关
解析：
A √ 无水硫酸铜粉末为白色固体，与水反应生成的CuSO4·5H2O为蓝色晶体
B √ 缉毒犬能闻到毒品的气味，说明构成毒品的分子是不断运动的
C × 5 mL酒精和5 mL水混合后体积小于10 mL，说明分子间有间隔
D √ 不同种的酸中含有的阴离子不同，所以其化学性质不同
答案：C
3．小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了模型方法。提起压在容器中水面上方的活塞，容器中的水发生汽化，如图所示。下图中，最能表示水汽化后在相同空间内粒子分布的是( )
解析：活塞上移，水分子的总量不变而所在空间增大，水分子间的空隙会增大，C正确，D错误；活塞上移不会造成水分子的氢原子和氧原子分开，也不会造成氢原子和氧原子重组成氧气和氢气，A、B错误；故选C。
答案：C
4．小科通过微信公众号“胜哥课程”了解在近代原子学说的发展过程中，有下列观点：
①物质都是由原子构成的；
②原子是实心球体；
③正电荷均匀分布在整个原子内。
1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的( )
A．①② B．①③ C．①②③ D．②③
解析：卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，说明原子不是实心球体；少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明正电荷集中在原子核中；故通过实验可以否定的观点是②③，故选D。
答案：D
5. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学的相关课程后对一些化学用语有了深刻的理解。下列化学用语表示正确的是---（ ）
A. 3个铁离子：3Fe2+ B. 1个臭氧分子：O3
C. 锰酸钾的化学式：KMnO4 D. 氟离子的结构示意图：
解析：A、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，故3个铁离子可表示为：3Fe2+ ，故选项化学用语表示错误。
B、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，则1个臭氧分子可表示为：O3，故选项化学用语表示正确。
C、锰酸钾中钾元素显+1价，锰酸根显-2价，其化学式为KMnO4 ，故选项化学用语表示错误。
D、图中粒子，质子数=核外电子数=17，为氯原子，故选项化学用语表示错误。
答案：B
6.“超临界水”(H2O)因具有许多优良特性而被科学家追捧。它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态。用“”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型能表示“超临界水”分子的是---( )
A. B. C. D.
解析：“超临界水”还是水，分子未发生变化 ，所以化学式还是为H2O，可知一个“超临界水”分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，结构模型选C。
答案：C
7．通过微信公众号“胜哥课程”学习了模型方法后，小科制作了一个原子模型，外圈上小球为电子，内圈为原子核。如图所示，下列说法正确的是---( )
A．该模型表示一种碳原子
B．该原子的核电荷数为4
C．该原子的质量主要集中在2个电子上
D．该原子核由2个质子和2个中子构成
解析：在原子中，电子数＝质子数＝核电荷数。该原子有2个电子，故核电荷数和质子数均为2，该原子为He，A、B均不正确。电子的质量和质子、中子相比很小，所以原子的质量几乎全部集中在原子核上，C不正确；图中原子核由质子和中子构成，该原子的质子数为2，而该原子核内有四个微粒，所以该原子的中子数为2，D正确。
答案：D
8. 有一种人造氢原子（可表示为 ）的原子核中有3个中子，它可以结合成 分子。一个 分子中，下列微粒的个数不等于2的是---（ ）
A. 原子 B. 质子 C. 中子 D. 电子
解析：原子的构成与探索过程，根据原子中质子数＝电子数，分子中的质子数、电子数和中子数为构成其原子的各粒子的总和分析。人造氢原子的原子核中有3个中子，1个质子，1个电子，则一个 分子中含有2具原子，质子数为2，电子数为2，中子数为6；
答案：C
10. 通过微信公众号“胜哥课程”学习了模型方法后，小科绘制了如图所示的物质变化微观示意图，表示物质在一密闭容器内发生化学变化前后的不同微观状态，根据图中信息进行分析，不合理的是---（ ）
A. 两种反应物的质量之比为14:3 B. 符号Δ所表示的物质一定是反应的催化剂
C. 该反应的类型是化合反应 D. 向该容器中添加氮气，能获得更多的生成物
解析：模型与符号，催化剂在化学反应中的作用，化合反应和分解反应。
根据反应图示中反应物和生成物的分子种类及分子个数比分析，反应前后质量不变的可能是催化剂，结合化合反应的“多变一”的特点解答。
A、由反应前后粒子的变化可知，反应前后未变，反应物为氮气和氢气，参加反应的分子个数比为1：3，质量比为28：3，不符合题意；
B、 符号Δ所表示的物质可能是反应的催化剂，也可能是杂质未参与反应 ，符合题意；
C、 该反应为两种物质生成一种物质，属于化合反应 ，不符合题意；
D、因反应后氢气有剩余，所以向该容器中添加氮气，能获得更多的生成物 ，不符合题意；
答案：B
11. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《物质的组成》课程，对一些化学知识有了一定的理解。
（1）构成物质的粒子有分子、原子和______等。
（2）二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水，将二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，写出该反应的化学方程式______________________。
③硒元素能增强人体免疫力，延缓衰老，山药等食物中常含硒元素。硒（Se）在氧气中燃烧生成二氧化硒。回答下列问题：
A.硒原子的核电荷数为______。
B.硒元素与氧、硫元素的化学性质相似，原因是它们的原子______相同。
C.写出硒在氧气中燃烧反应的化学方程式_____________________________。
解析：解：
（1）构成物质的粒子有分子、原子和离子；
（2）①氧原子的最外层电子数是6，大于4，在化学反应中易得到2个电子而形成带2个单位负电荷的氧离子；
②二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，该反应的化学力程式为：。
③A.硒原子的核电荷数为34；
B、元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切，决定元素化学性质的是最外层电子数，硒元素与氧、硫元素的化学性质相似的原因是它们原子的最外层的电子数相同。
C、硒在氧气中燃烧反应的化学方程式为：
答案：离子；得到；；34；最外层的电子数；
1.（2021·台州）夏天，可在室内放上冰块降温。一段时间后，冰块会变成水、该过程发生的物态变化是---( )
A. 熔化 B. 凝固 C. 汽化 D. 液化
解析：根据有关物态变化的知识分析判断。
冰块为固体，而水为液体，因此冰块变成水的过程，就是物质由固态变成液态的过程，这个过程叫熔化，故A正确，而B、C、D错误。
答案：A。
2.（2021·杭州）如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是---（ ）
A. 雪的形成是凝华现象，需要吸热 B. 雾的形成是汽化现象，需要吸热
C. 露的形成是液化现象，需要放热 D. 霜的形成是凝固现象，需要放热
解析：确定物质的初始状态和终末状态，从而确定物态变化的名称。
A.雪是空气中的水蒸气直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故A错误；
B.雾是空气中的水蒸气变成液体发生液化现象形成的，需要放热，故B错误；
C.露是空气中的水蒸气变成液体发生液化现象形成的，需要放热，故C正确；
D.霜是空气中的水蒸气直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故D错误。
答案：C
3.（2021·丽水）科学研究是以实验为基础的，下列有关实验的说法正确的是---（ ）
A. 甲图：该实验说明重力的方向是竖直向下的
B. 乙图：用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空腺
C. 丙图：通过该实验直接得出牛顿第一定律
D. 丁图：该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
解析：对各个图片进行分析，确定其中包含的物理原理即可。
A.甲图：无论铁架台怎样倾斜，挂有小球的悬线总是竖直向下，则该实验说明重力的方向是竖直向下的，故A正确；
B.乙图：用黄豆和芝麻混合实验可以类比分子之间的空隙，帮助我们理解，但是不能证明分子之间有空隙，故B错误；
C.丙图：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的越远，但是无法模拟阻力为零时的情形，还得借助科学推理才能得出牛顿第一定律，故C错误；
D.丁图：当物体完全浸没在水中时，随着深度的增大，弹簧测力计的示数保持不变，则该实验说明浮力大小跟深度无关，故D错误。
答案：A
4.（2021·台州）如果用”O”表示氧原子，用”●”表示硫原子，则下列模型可以表示二氧化硫分子(SO2)的是---（ ）
A. B. C. D.
解析：根据化学式确定原子的个数和种类，据此分析判断。
二氧化硫的化学式为SO2 ， 则一个二氧化硫分子有两个氧原子和一个硫原子构成，模型为：， 故C正确，而A、B、D错误。
答案：C
5.（2021·衢州）2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海，多国对此表示反对。核污水中含有氚，右图为氚原子结构示意图，由图可知氚原子---（ ）
A. 含有2个质子 B. 核电荷数为1 C. 相对原子质量为4 D. 质子数和中子数相等
解析：（1）根据结构图确定质子的个数； （2）在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数； （3）相对原子质量=质子数+中子数；（4）根据图片比较质子数和中子数的大小关系。 根据结构图可知，该原子含有1个质子，2个中子，故A、D错误； 根据核电荷数=质子数可知，该原子的核电荷数为1，故B正确； 该原子的相对原子质量为：1+2=3，故C错误。
答案：B
6.（2021·温州）2021年4月，我国科学家首次合成的铀-214，是目前已知质量最小的铀原子。其相对原子质量为214，质子数是92。则铀-214原子的核外电子数为---（ ）
A. 92 B. 122 C. 214 D. 306
解析：根据原子中质子数＝电子数分析。原子中质子数＝电子数，该原子质子数为92，则核外电子数也为92，A正确；
答案：A
7.（2021·宁波）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是---（ ）
A. 该反应属于化合反应
B. 甲、乙、丙都是有机物
C. 该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D. 该反应在反应前后原子的种类发生了改变
解析：（1）多种物质反应生成一种物质，该反应为化合反应；
（2）有机物一般指有机化合物，狭义上的有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属、不含M-C键的金属有机配体配合物；
（3）根据示意图确定分子的组成，进而计算出参加反应的物质质量之比；
（4）根据示意图分析反应前后原子的种类是否改变即可。
A.该反应反应物有两种，生成物只有一种，为化合反应，故A正确；
B.根据示意图可知，乙中不含碳元素，肯定不是有机物，故B错误；
C.甲的化学式为C2H4 ， 乙的化学式为H2O，则参加反应的甲和乙的质量之比为：（12×2+1×4）：（1×2+16）=28：18，故C错误；
D.反应前后原子的种类都是三种，故D错误。
答案：A
8.（2021·金华）据报道，科学家已在实验室利用催化剂，实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是---（ ）
A. 甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B. 甲酸相对分子质量为46克
C. 丙分子中碳、氧原子个数比为2 : 1
D. 由乙分子构成的物质是单质
解析：根据图示中物质的分子构成分析，结合由分子构成的物质，其分子由原子构成、相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和及单质的定义解答。
A、 甲酸由甲酸分子构成，甲酸分子由碳、氢、氧三种原子构成 ，不符合题意；
B、 甲酸相对分子质量为46 ，不符合题意；
C、 丙分子中碳、氧原子个数比为1：2 ，不符合题意；
D、 由乙分子构成的物质是同种元素组成，为单质 ，符合题意；
答案：D
9. （2021·嘉兴）氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如下表。试回答：
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T2O。T2O中T的化合价为________。
（2）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D2O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%，则100吨海水中所含氘的质量是多少
（3）原子结构模型中的“ ”表示的粒子是________。
解析：（1）具有相同质子数和不同中子数的原子成为同位素原子，据此分析解答； （2）在化学式中，正负化合价的代数和为零，据此分析计算；（3）首先根据化学式计算出重水中氘的质量分数，在用海水的质量×重水的质量分数×氘的质量分数计算出海水中含有氘的质量。
（1）根据图片可知，三种原子中 的个数不同，根据“同位素原子中子数不同”可知，它表示中子。
（2）在T2O中O元素的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为零得到：2x+（-2）=0，解得：x=+1价。
（3）重水中氘的质量分数= ；
100t海水中所含氘的质量=100t×0.02%×20%=0.004t=4kg；
答案： （1）+1 （2）2 4kg。（3）中子
10. （2021·绍兴）2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
（1）出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜________(选填“强”或“弱”)。
（2）古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,硫元素的化合价为 ________。
（3）应用碳-14测出三星堆遗址距今3000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中________ 数不同。
解析：（1）根据金的活动性比铜弱分析； （2）根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
（3）根据同种元素中不同种原子中子数不同分析。
（1） 出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑，说明铜的发生了缓慢氧化，而金没有，即金的活动性比铜弱；（2） 二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,根据化合物中元素化合价代数和为0可知，硫元素的化合价为－2价； （3） 碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中的中子数不同；
答案： （1）弱 （2）-2 （3）中子
11. （2021·湖州）人类对未知世界的认知都是在实践和探索中不断地修正和深化的。
（1）原子结构模型的建立是几代科学家通过实验和思维不断地进行修正的。其中卢瑟福基于α粒子轰击金属箔的实验事实，经过思考得出“原子的全部正电荷都集中在________里”这一结论，该结论是对汤姆生关于正电荷均匀分布观点的修正。
（2）“谁控制生物的遗传 ”人类对这一命题的认识是不断深化的，直到________双螺旋结构的问世，才标志着对遗传的研究进入到分子水平.
解析：（1）根据a粒子散射实验，卢瑟福提出了原子行星模型理论，他认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在原子核外绕核做圆周运动，后来的研究表明原子核由带正电的质子与不带电的中子组成。
（2）细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两种物质组成，DNA是主要的遗传物质，它的结构像一个螺旋形的梯子。一条染色体上包含一个DNA分子．一个DNA分子上包含有多个基因，基因是染色体上具有特定遗传信息的DNA片段。
（1）原子核的体积占原子的体积很小，原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。原子核上的正电荷和电子所带的负电荷相等，整个原子对外不显电性，但是看不出原子始终在做无规则运动，是电子绕原子核沿一定轨道运动。 其中卢瑟福基于α粒子轰击金属箔的实验事实，经过思考得出“原子的全部正电荷都集中在原子核里”这一结论，该结论是对汤姆生关于正电荷均匀分布观点的修正。
（2）细胞的控制中心是细胞核，细胞核是遗传信息库，细胞核中有染色体，染色体中有DNA，是遗传物质的载体，DNA上有遗传信息，这些信息就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，也是生物体建造自己生命大厦，直到DNA双螺旋结构的问世，才标志着对遗传的研究进入到分子水平。
答案：（1）原子核 （2）DNA
12. （2021·湖州）20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2 ， 将C18O2和CO2分别通入含小球藻的H2O和H218O中(如右图所示)，迅速收集产生的氧气
（1）18O和16O互为________原子，H218O和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质，因此可以用来示踪物质变化情况。
（2）该实验是为了研究________。
（3）该实验必须在________条件下进行。
（4）制备含有较多小球藻的液体时，需在盛有小球藻的液体中加人________(选填“无机盐”或“无机盐和有机物”)，并置于适宜环境下培养。
解析：本题为实验探究题，分析题中信息，生成的O2中的氧元素与H2O中的氧元素一致，故得出“光合作用释放的氧气中的氧元素来自水”的结论。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
（1）18O和16O的质子数相同而中子数不同，互为同位素。
（2）光合作用我们可以用表示式来表示：CO2+H2O有机物（储存着能量）+O2
， 由于在第一组实验中向绿色植物提供H2O和C18O2， 如果光合作用释放的氧全部来自于H2O，那么表达式可以表示为：C18O2+H2O有机物（储存着能量）+O2， 从表达式中可看出O原子来自于H2O，而不来自于C18O2， 因为C18O2的氧原子已经做了标记18。由于在第二组实验中向同种植物提供H218O和CO2， 如果光合作用释放的氧全部来自于H2O，那么表达式为：
CO2+H218O有机物（储存着能量）+18O2 ， 从表达式中就可很明显地看出18O原子是来自于H218O，而不是来自于CO2， 因为CO2的氧原子没有做标记，而第一组实验产生的物质为O2， 第二组实验产生的物质为18O2 ， 因此该实验是为了研究光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳还是水。
（3）由于绿色植物需要光合作用，因此该实验必须在有光条件下进行。
（4）小球藻可以吸收无机盐，同时通过光合作用吸收其中的二氧化碳。
答案： （1）同位素（2）光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳还是水（3）有光（4）无机盐
13. （2021·温州）“地漏”（如图甲）是 ( http: / / www.21cnjy.com )连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。 2·1·c·n·j·y
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（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：________。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为________极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是________。
解析：（1）扩散现象说明一切分子都 ( http: / / www.21cnjy.com )在不停的做无规则运动； （2）①根据磁极之间的相互作用分析； ②根据液体压强随深度的变化规律解答。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会 ( http: / / www.21cnjy.com )扩散到室内。从微观角度解释该现象：分子做无规则运动。
（2）①根据描述可知，磁铁A和磁铁B之间为排斥力，根据“同名磁极相互排斥”可知，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是：深度越深，液体压强越大。
答案：（1）分子做无规则运动 （2）N；深度 越深，液体压强越大
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第29讲 物质的组成与结构
考点 常见题型 考点分值
1.物质是由分子、原子或离子构成(了解) 选择、填空 2～4分
2.说出原子由原子核和电子构成(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
3.出原子核由质子和中子构成(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
4.建立模型的思想方法(了解) 选择(综合型)、填空 2～6分
5.人类对原子结构的探索过程(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
一、物质的构成
1．构成物质的三种微粒
(1)物质都是由______、______或______构成的。
①分子构成的物质：如H2、O2、CO、H2O等。
②原子构成的物质：如Fe、Cu、C、He等。
③离子构成的物质：如NaCl、CaCl2等。
(2)在由分子构成的物质中，________是保持物质化学性质的一种微粒；________是化学变化中的最小的微粒；离子是带电的______或________，分为阳离子和阴离子。
归纳总结：分子、原子、离子间的转化关系：
2．分子的性质
(1)分子是构成物质的一种极其微小的粒子。
(2)分子总是在__________________，温度越高，运动速率越________。如气体扩散和品红扩散、夏天衣服晾干更快等。
(3)分子之间存在________；物质的状态不同，分子间的______不同。如水和酒精混合后的体积______水和酒精的体积之和、氧气分子空隙比液氧大等。
(4)分子之间存在______力和______力，不但物体内部的分子之间存在着引力，两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。如铅柱黏合实验、塑料很难拉断、水很难被压缩等。
【特别提醒】同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。如液氧和氧气的化学性质相同，而水和过氧化氢的化学性质不同。
二、原子的构成
质子：每个质子带一个
原子 原子核 单位的_____电荷 由_____构成
（呈电中性） ____：不带电
核外电子：每个电子带一个单位的负电荷
1．在原子中：①质子数＝__________＝ = 。因此原子呈电中性。
②质子数 等于中子数。原子核内 有中子。
③相对原子质量= + 。
2．________的体积很小，几乎集中了原子的全部质量，________在核外空间高速运动。
3. 原子核由质子和中子构成，质子和中子都由更微小的基本粒子——________构成。
三、原子结构模型的建立与发展过程
1. 模型的建立
(1)模型方法：通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这是一个建模的过程，这样的方法就是模型方法。
(2)在微观粒子的研究中，可利用放大的模型来解释小到难以观察的物体，表示不同的物质构成。
(3)建立模型往往需要有一个不断________、不断________的过程，以使模型更接近事物的本质。
2. 原子结构模型的发展过程
(1)道尔顿——________模型——提出近代原子学说。
(2)汤姆生——________模型(西瓜模型)——发现原子内含有电子。
(3)卢瑟福——________模型(行星绕日模型)——α粒子散射实验，该实验证明了原子核的存在。
备考补充：α粒子散射实验
①过程：带正电的α粒子轰击金箔；
②现象：多数α粒子穿过金属箔后仍保持______的运动方向，但有极少数α粒子发生了______________。
原子模型图
(4)玻尔——分层模型——电子只能在原子内的一些特定轨道上运动，该模型的建立使人们对原子结构的认识达到近乎完美的境界。
(5)现代——电子云模型。
知识点1 分子运动论
例1：小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《物质的组成与结构》的课程后对有关知识有了深刻的理解。那么对下列生活中的现象解释错误的是---（ ）
现象 解释
A 湿衣服在夏天比在冬天干得快 温度升高，分子运动加快
B 50毫升水与50毫升酒精混合后，总体积小于100毫升 分子之间有空隙
C 夏天，柳絮飞扬 分子在不停地运动
D 固体和液体的体积很难被压缩 说明分子之间有斥力
A. A B. B C. C D. D
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了模型方法。如图所示，密封的烧瓶中装有氢气，图中黑点表示氢分子。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封，下列描述烧瓶内剩余气体分布的四个示意图中正确的是---（ ）
A. B. C. D.
知识点2 原子的构成
例2：俄国科学家门捷列夫对元素周期表的编制作出巨大贡献，人们将101号元素命名为“钔”来纪念他。钔原子的核电荷数为101，相对原子质量为258，则钔原子的核外电子数为---( )
A. 101 B. 157 C. 258 D. 359
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”了解了原子的内部结构。如图为某原子的结构示意图，该原子的原子核中有---( )
A. 8个质子和6个中子 B. 6个质子和8个中子
C. 8个质子和6个电子 D. 6个质子和8个电子
2. 看了微信公众号“胜哥课程”群发的《汤姆生的原子枣糕模型》 ( https: / / mp.weixin. / s / aQPtqaIJc9n5TVCGT8OenQ )科学视频，再结合前面所学的模型方法。小科画出了物质微观构成知识思维图，则汤姆生当年推测的“带正电的物质”相当于图中的---( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
知识点3 原子结构模型及其发展历史
例3：小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的关于原子结构的三个科学视频，了解了人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(2)从原子结构模型建立的过程中，我们发现________(选填序号)。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．模型在科学研究中起着很重要的作用
C．玻尔的原子模型的建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
◆变式训练
1. 小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的《道尔顿的原子实心球模型 ( https: / / mp.weixin. / s / VKEYgxy7GQ5gzGmw-luZ3g )》、《汤姆生的原子枣糕模型》 ( https: / / mp.weixin. / s / aQPtqaIJc9n5TVCGT8OenQ )、《卢瑟福的原子核式结构模型 ( https: / / mp.weixin. / s / 5nDg-jhAXa4UefrNVRmKuw )》这三个科学视频，对原子结构模型的建立过程有了一定的了解。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是---( )
A．原子始终在做无规则的运动
B．原子核的体积只占整个原子体积的很小部分
C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D．原子呈电中性
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。下列物质由分子构成的是---（ ）
A. 金刚石 B. 汞 C. 氢气 D. 氯化钠
2. 小科通过微信公众号“胜哥课程”的课程学习，思维能力有了大幅提高。建立宏观和微观之间的联系是一种科学的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是---( )
A．白色的无水硫酸铜遇水变蓝色，是因为CuSO4遇H2O转化为CuSO4·5H2O
B．警用缉毒犬能根据气味发现毒品，是因为分子在不断运动
C．5 mL酒精和5 mL水混合后体积小于10 mL，是因为混合过程中分子变小了
D．不同种酸的化学性质有所不同，与酸电离生成的阴离子不同有关
3．小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了模型方法。提起压在容器中水面上方的活塞，容器中的水发生汽化，如图所示。下图中，最能表示水汽化后在相同空间内粒子分布的是( )
4．小科通过微信公众号“胜哥课程”了解在近代原子学说的发展过程中，有下列观点：
①物质都是由原子构成的；
②原子是实心球体；
③正电荷均匀分布在整个原子内。
1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的( )
A．①② B．①③ C．①②③ D．②③
5. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学的相关课程后对一些化学用语有了深刻的理解。下列化学用语表示正确的是---（ ）
A. 3个铁离子：3Fe2+ B. 1个臭氧分子：O3
C. 锰酸钾的化学式：KMnO4 D. 氟离子的结构示意图：
6.“超临界水”(H2O)因具有许多优良特性而被科学家追捧。它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态。用“”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型能表示“超临界水”分子的是---( )
A. B. C. D.
7．通过微信公众号“胜哥课程”学习了模型方法后，小科制作了一个原子模型，外圈上小球为电子，内圈为原子核。如图所示，下列说法正确的是---( )
A．该模型表示一种碳原子
B．该原子的核电荷数为4
C．该原子的质量主要集中在2个电子上
D．该原子核由2个质子和2个中子构成
8. 有一种人造氢原子（可表示为 ）的原子核中有3个中子，它可以结合成 分子。一个 分子中，下列微粒的个数不等于2的是---（ ）
A. 原子 B. 质子 C. 中子 D. 电子
10. 通过微信公众号“胜哥课程”学习了模型方法后，小科绘制了如图所示的物质变化微观示意图，表示物质在一密闭容器内发生化学变化前后的不同微观状态，根据图中信息进行分析，不合理的是---（ ）
A. 两种反应物的质量之比为14:3 B. 符号Δ所表示的物质一定是反应的催化剂
C. 该反应的类型是化合反应 D. 向该容器中添加氮气，能获得更多的生成物
11. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《物质的组成》课程，对一些化学知识有了一定的理解。
（1）构成物质的粒子有分子、原子和______等。
（2）二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水，将二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，写出该反应的化学方程式______________________。
③硒元素能增强人体免疫力，延缓衰老，山药等食物中常含硒元素。硒（Se）在氧气中燃烧生成二氧化硒。回答下列问题：
A.硒原子的核电荷数为______。
B.硒元素与氧、硫元素的化学性质相似，原因是它们的原子______相同。
C.写出硒在氧气中燃烧反应的化学方程式_____________________________。
1.（2021·台州）夏天，可在室内放上冰块降温。一段时间后，冰块会变成水、该过程发生的物态变化是---( )
A. 熔化 B. 凝固 C. 汽化 D. 液化
2.（2021·杭州）如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是---（ ）
A. 雪的形成是凝华现象，需要吸热 B. 雾的形成是汽化现象，需要吸热
C. 露的形成是液化现象，需要放热 D. 霜的形成是凝固现象，需要放热
3.（2021·丽水）科学研究是以实验为基础的，下列有关实验的说法正确的是---（ ）
A. 甲图：该实验说明重力的方向是竖直向下的
B. 乙图：用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空腺
C. 丙图：通过该实验直接得出牛顿第一定律
D. 丁图：该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
4.（2021·台州）如果用”O”表示氧原子，用”●”表示硫原子，则下列模型可以表示二氧化硫分子(SO2)的是---（ ）
A. B. C. D.
5.（2021·衢州）2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海，多国对此表示反对。核污水中含有氚，右图为氚原子结构示意图，由图可知氚原子---（ ）
A. 含有2个质子 B. 核电荷数为1 C. 相对原子质量为4 D. 质子数和中子数相等
6.（2021·温州）2021年4月，我国科学家首次合成的铀-214，是目前已知质量最小的铀原子。其相对原子质量为214，质子数是92。则铀-214原子的核外电子数为---（ ）
A. 92 B. 122 C. 214 D. 306
7.（2021·宁波）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是---（ ）
A. 该反应属于化合反应
B. 甲、乙、丙都是有机物
C. 该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D. 该反应在反应前后原子的种类发生了改变
8.（2021·金华）据报道，科学家已在实验室利用催化剂，实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是---（ ）
A. 甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B. 甲酸相对分子质量为46克
C. 丙分子中碳、氧原子个数比为2 : 1
D. 由乙分子构成的物质是单质
9. （2021·嘉兴）氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如下表。试回答：
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T2O。T2O中T的化合价为________。
（2）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D2O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%，则100吨海水中所含氘的质量是多少
（3）原子结构模型中的“ ”表示的粒子是________。
10. （2021·绍兴）2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
（1）出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜________(选填“强”或“弱”)。
（2）古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,硫元素的化合价为 ________。
（3）应用碳-14测出三星堆遗址距今3000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中________ 数不同。
11. （2021·湖州）人类对未知世界的认知都是在实践和探索中不断地修正和深化的。
（1）原子结构模型的建立是几代科学家通过实验和思维不断地进行修正的。其中卢瑟福基于α粒子轰击金属箔的实验事实，经过思考得出“原子的全部正电荷都集中在________里”这一结论，该结论是对汤姆生关于正电荷均匀分布观点的修正。
（2）“谁控制生物的遗传 ”人类对这一命题的认识是不断深化的，直到________双螺旋结构的问世，才标志着对遗传的研究进入到分子水平.
12. （2021·湖州）20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2 ， 将C18O2和CO2分别通入含小球藻的H2O和H218O中(如右图所示)，迅速收集产生的氧气
（1）18O和16O互为________原子，H218O和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质，因此可以用来示踪物质变化情况。
（2）该实验是为了研究________。
（3）该实验必须在________条件下进行。
（4）制备含有较多小球藻的液体时，需在盛有小球藻的液体中加人________(选填“无机盐”或“无机盐和有机物”)，并置于适宜环境下培养。
13. （2021·温州）“地漏”（如图甲）是 ( http: / / www.21cnjy.com )连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。 2·1·c·n·j·y
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（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：________。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为________极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是________。
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