(共28张PPT)
01
专题1测评（A）
（时间:75分钟 满分:100分）
一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意）
1.[2023苏州一中高二检测]科学家对原子结构的认识顺序正确的是( )
D
①道尔顿原子模型 卢瑟福原子模型 ③汤姆生原子模型 电子云模型
A.①②③④ B.④①②③ C.④②③① D.①③②④
2.[2023盐城中学高二检测]科学史上每一次重大发现都极大地推进了科学的发展，俄国
科学家门捷列夫对化学的突出贡献在于( )
A
A.提出了元素周期律 B.开发了合成氨的生产工艺
C.揭示了燃烧的本质 D.提取了治疟药物青蒿素
3.[2023泰州中学高二检测]在科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。
下列对化学史的描述正确的是( )
B
A.侯德榜制的碱是 B.卢瑟福提出原子有核模型
C.道尔顿发现电子 D.凯库勒的贡献在于确定了苯的分子式
4.[2023南京理工大学附属中学高二检测]下列知识梳理总结不合理的是( )
D
A.卢瑟福发现原子中存在原子核，提出了“带核”的原子结构模型
B.用一束光照射氢氧化铁胶体，可观察到丁达尔效应
C.地球上 以上的溴元素存在于海洋中，所以溴被称为“海洋元素”
D.蔗糖中加入浓硫酸，变成“黑面包”，只体现了浓硫酸的脱水性
5.铷是第五周期ⅠA元素，关于铷元素性质推测不正确的是( )
D
A.投入水中会发生爆炸式反应 B.铷是一种强还原剂，铷离子很稳定
C.铷在空气中能燃烧，生成复杂的氧化物 D.铷的金属性比钾弱
6.[2023苏州市实验中学高二检测]下列化学用语表示正确的是( )
C
A.中子数为8的碳原子： B. 的结构示意图：
C.丙烷的球棍模型： D.氯化钙的电子式：
7.[2023扬州中学高二检测]在科学史上中国有许多重大的发明和发现，它们为世界的现
代化奠定了基础，以下发明和发现中：①造纸，②印刷技术，③火药，④指南针，⑤
炼铁、炼铜、炼钢，⑥有机高分子材料，⑦人工合成蛋白质，⑧提出原子-分子学说，
属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
A
A.①③⑤⑦ B.②④⑤⑥ C.①③④⑧ D.②④⑤⑧
[解析] 我国的造纸、火药、炼铁、炼钢都在化学史上对世界作出了贡献，并且在1965年，我国科学家第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。
8.[2023 秦淮中学高二检测]下列有关稀土元素中 与 的说法正确的是( )
A
A. 与 互为同位素
B. 与 的质量数相同
C. 与 是同一核素
D. 与 的核外电子数和中子数均为58
[解析] 因质子数相同，质量数不同，则二者互为同位素，故A正确；因质量数分别是1
40、142，则质量数不同，故B错误；因质子数相同，但质量数不同，则中子数不同，
则属于同一元素的两种核素，故C错误；由中子数 质量数-质子数，核外电子数等于
质子数，则核外电子数都是58，但中子数分别是82、84，故D错误。
9.[2023南通一中高二检测]下列叙述正确的是( )
D
A. 、 和 互称为同位素，它们的化学性质几乎一样
B.二氧化碳、盐酸、氨水分别属于非电解质、强电解质、弱电解质
C.胶体和其他分散系的本质区别是丁达尔效应
D.硅是一种良好的半导体材料，可以制成计算机芯片和硅太阳能电池
[解析] A.质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素；B.在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质；能全部电离的电解质是强电解质，只有部分电离的电解质是弱电解质；C.胶体分散系与其他分散系的本质差别是分散质直径的大小不同；D.硅位于金属与非金属的交界处，具有金属与非金属的性质。
10.[2023南京外国语学校高二检测]我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从5
00年缩减到24小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯降解为 。下列有关该过程的
说法不正确的是( )
B
A.一定发生了氧化反应
B.只涉及碳碳键的断裂
C.同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化
D.该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的环境问题
[解析] 碳元素化合价升高是氧化反应， 正确；塑料降解过程中不仅涉及碳碳键的断
裂，还有碳氢键的断裂，B错误；同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化，C正确；
该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的白色污染，D正确。
11.[2023扬州四中高二检测]下列由事实得出的结论错误的是( )
D
A.维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C.美国的赫克、日本的根岸英一和铃木章，发明了“钯催化交叉偶联反应”技术，大大提升合成复杂化学物质的可能性，三位科学家从而获得了2010年诺贝尔化学奖，这体现了国际科技合作的重要性
D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
[解析] A.维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限，故A正确；B.门捷列夫发现元素周期律并编制出元素周期表，故B正确；C.美国的赫克、日本的根岸英一和铃木章，发明了“钯催化交叉偶联反应”技术，大大提升合成复杂化学物质的可能性，三位科学家从而获得了2010年诺贝尔化学奖，这体现了国际科技合作的重要性，故C正确；D.化学是以实验为主的学科，故D错误。
12.[2023盐城中学高二检测]玻尔在人类对原子结构的认识的历程上是非常重要的。以
下关于人类对原子结构的认识错误的是( )
C
A.伦琴发现 射线将人类对原子结构的认识引入了新的历程
B.道尔顿认为“不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物”
C.汤姆生通过 粒子散射实验总结出原子结构行星模型
D.法国物理学家贝克勒尔发现铀的放射性
13.[2023泰州中学高二检测]科技发展改变生活，2021年是我国人工智能、航空航天、
量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是( )
C
A.“祝融号”火星车上使用的金属基复合材料具有密度小、强度高、耐高温的特性
B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C.清华大学研发的世界首款异构融合类脑计算芯片——“天机芯”的主要成分与光导纤
维的主要成分相同
D.“天问一号”中的 形状记忆合金中的两种金属元素都属于过渡元素
[解析] 芯片的主要成分是晶体硅，光导纤维的主要成分是二氧化硅，C项错误。
14.[2023 启东中学高二检测]“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态
物质。 是科学家发现的几百种重要的拟晶之一，具有合金的某些优良物
理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是( )
C
A.无法确定 中三种金属元素的化合价
B. 的硬度小于金属铁
C. 不可用作长期浸泡在海水中的材料
D. 溶于过量的硝酸时共失去 电子
[解析] 具有合金的某些优良物理性能，因此这种拟晶中三种金属元素
的化合价均为0，选项A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度高，熔
点低，因此选项B错误； 在海水中会发生电化学腐蚀，因此不可用作长
期浸泡在海水中的材料，选项C正确； 溶于过量的硝酸时，
转化为 、 、 ，共失去 电子，选项D错误。
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15.（16分）研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在
，1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。如图是水和“热冰”的计算机模拟
图，图中小球代表水分子中的原子。
（1）图中较大的球代表____________原子，其原子结构示意图是_ _______。水分子中
氢氧原子间的化学键是________（填“共价键”或“离子键”）。
氧（或 ）
共价键
[解析] 结合题给模拟图和所学知识，因氧原子半径大于氢原子半径可以推知大球代表氧原子，其原子结构示意图为&5& ，水分子之间氢氧原子形成极性共价键。
（2）用球棍模型表示的水分子结构是___（填字母）。
B
A.&6& B.&7& C.&8& D.&9&
（3）已知水分子中氧原子一端带部分负电荷，氢原子一端带部分正电荷，在外加电场
作用下，水结成冰。则图中模拟“热冰”的示意图是_____（填“图1”或“图2”），理由是
______________。
图1
图2
图2
分子有序排列
[解析] 由于水分子有极性，当加以外加电场时水分子将有序排列，故应是图2。
（4）用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离
子 ， 电子式为_________, 具有较强的氧化性，试写出该 氧化
生成单质硫的离子方程式：_ ______________________________。
[解析] 中 原子与 原子之间形成1对共用电子、 原子最外层有7个电子，故
该阳离子的电子式为 ；根据电荷守恒可知还生成 ，反应的离子方程式为
。
16.（14分）[2023泰州中学高二检测]19世纪中叶，门捷列夫总结出如下表所示的元素化学性质的变化情况。请回答下列问题：
（1）门捷列夫的突出贡献是( )
A.提出了原子学说 B.提出了分子学说
C.发现元素周期律 D.发现能量守恒定律
C
[解析] 门捷列夫的贡献是发现了元素周期律，并根据元素周期律制得第一张元素周期表。
（2）关于该表下列说法正确的是( )
D
A.事物的性质总是在不断地发生变化
B.根据归纳法可以推断元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C.由ⅡA族元素的金属性演绎ⅢA族元素也全具有金属性
D.物质发生量变到一定程度必然引起质变
[解析] A项同主族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，所以错误。B
项中氦是稀有气体元素，非金属性最强的元素是氟，所以错误。ⅢA族元素不都是金
属元素，所以错误。D项随着原子序数的递增，同周期元素由金属元素变化到非金属
元素，同主族元素由非金属元素过渡到金属元素（ⅡA和 族除外），即由量变引
起质变，所以正确。
（3）按照表中元素的位置，认真观察从 A族的硼到 族的砹连接的一条折线，我
们能从分界线附近找到( )
C
A.耐高温材料 B.新型农药材料 C.半导体材料 D.新型催化剂材料
[解析] 因为分界线是金属和非金属元素的分界线，所以能找到半导体材料。非金属性
较强的区域可找到制农药的元素，如 、 、 、 等。过渡区金属可用来制造耐高
温、耐腐蚀的材料，也可寻找特殊反应的催化剂。
（4）据报道，美国科学家制得一种新原子 ，它属于一种新元素116号元素（元素
符号暂用 代替），利用假设法关于它的推测正确的是( )
C
A.这种原子的中子数为116 B.它位于元素周期表中第6周期
C.这种元素一定是金属元素 D.这种元素的原子易与氢化合
[解析] 根据同主族元素性质的相似性，可知116号元素是金属元素，因为同主族上周期钋元素是金属。根据同主族元素的递变性知该元素不易和氢化合，因为从上到下与氢化合的能力由易到难。
17.（12分）[2023扬州中学高二检测]高等化学课本上把下列两组系列也称为同系物（或同系列）。回答问题。
（1）全氟烷烃同系物： 、 、 、 ，系差为_ ____。
[解析] 先写出一些同系物的分子式，从中发现，相邻分子之差为 ，即系差为 ，
（2）线型稠苯同系物：&12& &13& &14& &15& ……
系差为_ _____。
[解析] 中的系差为 。
（3）通过以上两组同系物中的共性，请你给一个更为全面的定义__________________
_________________________________。
如果用 表示系差，系差数用 (其中 ，1，2， 其他原子或原子团用A、
B表示，试写出新定义下同系物的通式：_______________________________________
_________________________________________________________。
结构相似，组成上仅仅相差一个或若干个系差的化合物
(其中 ，1，2，3， 。 式中A、B是任意一种基团（或氢原子）， 为同系物的系差
[解析] 由上两小题不难推出，新定义下同系物的定义：结构相似，组成上仅仅相差一
个或若干个系差的化合物。通式为 (其中 ，1，2， 。式中
A、B是任意一种基团（或氢原子）， 为该同系列的系差。
（4）按新定义同系物概念的要求，下列四组化合物中，不可称为同系物的是( )
C
A.
B.
C.
D.
[解析] 通过观察，再利用新定义下同系物的通式，发现唯有C不能改造成符合通式为&16& ，故应选C。
18.（16分） 是中学化学中常见的一种试剂，可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组
通过实验对 的性质进行了一系列的研究。
（1）欲探究 的催化效果，需要用 的 溶液(密度近似为 配制
浓度为 的 溶液(密度近似为 。简述其配制方法：_________
_______________________________________________________________。
用量筒量取 的 溶液放入烧杯中，再加入 水，搅拌均匀
[解析] 需 的 溶液 ，质量为 ，需水
，即 。
（2）该小组设计了如下4个方案以验证 的氧化性，可行的是___。
A
A.把 固体加入到 溶液中，再加入 溶液，观察溶液是否变红
B.把 固体加入到 溶液中，再加入 溶液，观察溶液是否变红
C.把 固体加入到 溶液中，再加入 溶液，观察是否有白色沉淀生成
D.把 固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成
[解析] B项 固体不可能将 氧化，加入 溶液也无实际意义；C项无论
是否被氧化，都能生成白色沉淀；D项 不能将稀盐酸氧化。
（3）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中 的氧化能力，他们控制 溶液的浓度
和 固体的质量相同，恒定实验温度在 ，设计如下对比实验：
实验 酸或碱 现象
A 不变色
B 1滴水 缓慢变浅棕褐色
C 迅速变棕褐色
从上述对比实验中，可以得出的结论是_ __________________________。
写出在酸性条件下， 氧化 的离子方程式:________________________________
_____。
酸性越强， 氧化性越强
[解析] 根据信息，棕褐色应该是 溶液的颜色，因而 将 氧化为单质，本身
被还原为 ，据此可写出相应的离子方程式。
（4）利用二氧化锰的氧化性，让其与浓盐酸反应制取氯气，下列仪器可作为该反应的
反应容器的是_____（填序号）。
AD
A.&17& B.&18& C.&19& D.&20&
[解析] C为容量瓶，不能加热；B为烧杯，无法将制得的氯气导入集气瓶。(共29张PPT)
01
专题1测评（B）
（时间:75分钟 满分:100分）
一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意）
1.[2022辽宁营口期末]成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝，下列有关解读
错误的是( )
B
A.“常恐秋节至，焜黄华叶衰”，树叶由绿变黄是发生了化学变化
B.“心忧炭贱愿天寒”中的炭与“嫦娥五号”卫星所用的碳纤维互为同素异形体
C.“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，“香”的原因之一是美酒含酯类物质
D.“三月打雷麦谷堆”，在雷电作用下 最终转化成被农作物吸收的化合态氮
2.碳纳米管是一种纳米尺度的、具有完整分子结构的新型材料，它是由一层碳原子卷
曲而成的无缝、中空的管体，具有质轻、可弯曲、强度好、弹性强的特点。下列关于
碳纳米管的可能用途不正确的是( )
C
A.用它可做成攀登月球的“太空天梯”
B.能解决室温下，低气压、高容量储存氢气的难题
C.作为优秀的绝缘材料
D.制成电脑芯片可大大提升计算机系统的计算能力
3.[2022上海徐汇期末]工业上可用氪 进行机械磨损的研究，关于 的说法正
确的是( )
D
A.原子序数为49 B.质量数为36 C.中子数为85 D.最外层电子数为8
4.[2020江苏高考]反应 可用于氯气管道的检漏。下列表示
相关微粒的化学用语正确的是( )
C
A.中子数为9的氮原子： B. 分子的电子式：
C. 分子的结构式： D. 的结构示意图：
5.[2022广西玉林期末]高铁动车车厢禁止吸烟，高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定
性好、灵敏度高的特点，其主体是一个放有镅 放射源的电离室。下列关于
的说法中，正确的是( )
A
A.核外电子数为95 B.质子数为146 C.质量数为146 D.中子数为95
6.下列说法中正确的是( )
B
A.中子数为20的氯原子可以表示为
B.互为同位素的两种核素，它们原子核内的质
子数一定相等
C.人们发现了118种元素，即共有118种核素
D.原子结构模型演变历史可以用上图表示
7.[2022山西吕梁期末]下列与生活有关的化学知识中叙述错误的是( )
A
A.焦炭（主要含石墨微晶）与金刚石都是碳的同素异形体，其化学性质完全相同
B.钢铁制品往往要通过一定的发蓝（或发黑）处理，使其表面产生起保护作用的致密
且极薄的氧化物膜
C.“嫦娥五号”返回器带回的月壤中含有 ，它与地球上的 互为同位素
D.泡沫灭火器可用于一般的起火的扑灭，不可用于金属钠起火的扑灭
[解析] 焦炭（主要含石墨微晶）是一种混合物，与金刚石不互为同素异形体，而且化
学性质相似，并不是完全相同，选项A错误;钢铁制品往往要通过一定的发蓝（或发黑）
处理，使其表面产生起保护作用的致密且极薄的氧化物膜，防止腐蚀，选项B正确;
与 为具有相同质子数和不同中子数的氦的两种核素，互为同位素，选项C正
确；泡沫灭火器不可以扑灭金属钠着火，因为水会与钠反应放出可燃性气体 ,且水
会与钠燃烧生成的 反应生成 ，选项D正确。
8.北京大学和中国科学院的化学工作者合作成功研制出了碱金属与 形成的球碳盐
，实验测知该物质属于离子化合物，且具有良好的超导性。下列关于 的
组成和结构的分析不正确的是( )
D
A. 中既有离子键，又有非极性共价键
B.该物质在熔融状态下能导电
C.该物质在熔融状态下破坏了离子键
D. 中含有的 数目约为
[解析] 碱金属与 形成的球碳盐 ，碳碳之间以非极性共价键结合， 与
间以离子键结合，所以既有离子键，又有非极性共价键，A项正确；该物质属于
离子化合物，熔融状态能导电，B项正确；熔融状态下离子键被破坏，C项正确；
中含有的 数目约为 ，D项错误。
9.我国科学家成功合成的 长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维
具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的四分之一）、熔点高、
化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是
( )
D
A.它是制造飞机的理想材料 B.它的主要组成元素是碳
C.它的结构与石墨不同 D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物
[解析] 这种碳纤维的强度高、刚度高、密度小、熔点高、化学稳定性好，是制造飞机的理想材料，故A正确；碳纤维的主要组成元素是碳，故B正确；石墨的强度小、刚度低，与碳纤维性质差别较大，所以石墨与这种碳纤维的结构不同，故C正确；碳纤维主要组成元素是碳，不是高分子化合物，故D错误。
10.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关反应方程式的类推正确的是
( )
选 项 已知 类推
A
B
√
选项 已知 类推
C
D
续表
[解析] 银的金属性弱于铜，银不能与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，故A错误；稀
硫酸与氢氧化钡溶液反应至中性生成硫酸钡沉淀和水，硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液
反应至中性生成硫酸钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式都为
，故B正确；铁在氧气中燃烧生成
，故C错误；具有强氧化性的浓硫酸能与具有强还原性的硫化氢发生氧化还原
反应，则浓硫酸不能干燥硫化氢气体，故D错误。
11.中国国家知识产权局公布了“一种抗肿瘤无机含硒纳米颗粒及其制备方法和应用”的
专利，该发明为硒（ ，与 和 位于同一主族）在抗肿瘤方面的应用提供了一种新
的制备方法，有望抗肿瘤的同时降低其毒副作用。下列说法正确的是( )
D
A.氢化物稳定性： B.该方法制备的硒纳米颗粒是胶体
C.酸性： D.与 相比， 与 更难反应
[解析] 与 同主族，原子序数 ，所以 元素的非金属性弱于 元素，则氢
化物的稳定性： ，A项错误；制备的硒纳米颗粒是纯净物，不是胶体，B
项错误；非金属性 ，则最高价氧化物对应水化物的酸性： ，
C项错误；非金属性越强的元素越容易与氢化合，所以与 相比， 与 更难反应，
D项正确。
12.下列说法错误的是( )
A
A.金刚石和石墨、红磷和白磷、 和 均属于同素异形体
B. 、 、 是碳元素的三种不同核素，互为同位素
C. 、 、 均属于烷烃，互为同系物
D.乙醇 和二甲醚 均属于烃的衍生物，互为同分异构体
[解析] 和 均是由同位素原子 、D形成的化合物，因此不属于同素异形体，
A错误； 、 、 是碳元素的三种不同核素，它们互为同位素，B正确；
、 、 均属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差
的整数倍，因此互为同系物，C正确；乙醇 和二甲醚 中
含有C、 、 三种元素，均属于烃的衍生物，二者分子式相同，结构不同，互为同
分异构体，D正确。
13.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究
有意义的是( )
D
A.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是
B.探究 与水的反应可能有 生成
C.探究硫酸亚铁与铜反应可能产生铁单质
D.探究向滴有酚酞试液的 溶液中通入 ，红色褪去的原因是溶液酸碱性改变还
是 的漂白作用
[解析] 为蓝色，浓硫酸与铜发生反应产生的黑色物质一定不是 ，
因此没有探究意义，故A错误；若钠和水反应产生的气体为氧气，不符合氧化还原反
应的基本规律，反应中 的化合价一定升高， 是还原剂，则水只能作氧化剂，元
素化合价需要降低，氧元素已是最低价 价，不可能再降低，没有探究意义，故B错
误；铁的金属活动性排在铜的前面，铜无法置换出铁，所以该探究没有意义，故C错
误； 和 反应生成 , 和 ,消耗 使溶液红色褪去， 与
水反应生成 和 , 有漂白性，该探究有意义，故D正确。
14.有一种分子（分子式为 ），该分子过去只是在星际空间被探测到，现在一个
研究小组在实验室中制造出了这种稳定的分子。该分子也许能帮助研究人员更好地了
解含碳的分子如何在太空中形成，刚接触到这个分子时，有人认为是 、 两种结构
中的某一种（如图所示），如果取其样品继续研究，你认为下列推断正确的是( )
a
b
、 分子属于同分异构体
②若用 即 示踪，燃烧后生成等物质的量的 、 和 ，可推测应
为
、 两物质在一定条件下均能发生加成反应、氧化反应及加聚反应
、 中的所有原子都应处于同一平面
A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④
[解析] 、 分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，①正确； 、 分子若
用 即 示踪，则燃烧后均可能生成等物质的量的 、 和 ，②
错误； 、 分子均可发生加成反应、氧化反应、加聚反应，③正确； 、 分子均
为平面结构，④正确。
√
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15.（18分）A、B、C、D、 五种短周期元素，A与D同周期，A的单质既可与盐酸反
应，又可与 溶液反应，B的单质在放电条件下能与氧气反应，C的常见离子不含
电子，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 ， 元素原子的最外层电子数
是其次外层电子数的3倍。
（1）A的简单离子结构示意图为_ _______， 元素在周期表的位置是_______________。
第2周期 族
[解析] A为 ，原子核外有3个电子层，失去3个电子后其离子结构示意图为 ；
为 ，在周期表的位置是第2周期 族；
（2）用电子式表示C的氧化物的形成过程：_ _____________________。
[解析] C的氧化物为 ，为共价化合物，用电子式表示C的氧化物的形成过程为
；
（3）化合物甲由元素A、B组成，具有绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物
乙。乙分子中含有10个电子，写出该反应的化学方程式：
_ ________________________________________。
[解析] 化合物甲由元素 、 组成，具有绝缘性，甲为 ，能与水缓慢反应生成
含 的化合物乙，乙分子中含有10个电子，则乙为 ，同时生成 ，反应的
化学方程式为 ；
（4）化学家鲍林在研究含氧酸的酸性强弱时，提出了一个定性规则：含氧酸分子中的
非羟基（注：羟基是 ）氧原子数与酸性强弱有关。设含氧酸化学式为 ，
则非羟基氧原子数为 ，其数值越大，该含氧酸的酸性越强。鲍林认为含氧酸的
酸性强弱与非羟基氧原子数 有如下关系：
0 1 2 3
含氧酸强度 弱 中强 强 很强
实例
①根据规则判断 、 酸性由强到弱的顺序为_ ________________。
[解析] 的非羟基氧原子有2个， 的非羟基氧原子有3个，所以酸性由
强到弱的顺序为 ；
② 为ⅤA族元素， 为弱酸， 为中强酸，试推断 分子的结构简
式为_ ___________， 分子的结构简式为_ ________。
[解析] 因为 为弱酸，所以其分子中不存在非羟基氧原子，故其分子的结构简
式应为 ；由于 为中强酸，由题表可知其非羟基氧原子有一个，而
分子中却有三个氢原子，说明必有一个氢原子是直接与 原子结合，该分子的结构简
式为 。
[解析] 、B、C、D、 五种短周期元素，A的单质既可与盐酸反应，又可与
溶液反应，则A为 ；A与D同周期，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的
，则最外层电子数为6，次外层电子数为8，故D为 ；B的单质在放电条件下能与氧
气反应，则B为 ；C的常见离子不含电子，则C为 ； 元素原子的最外层电子数是
其次外层电子数的3倍， 原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故 为 。
16.（14分）深入研究物质的组成、结构与其性质之间的相互关系有利于揭示物质的奥秘。
（1）下列有关物质结构与性质的说法中，正确的是_____（填标号）。
AC
A. 通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B.根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨属于金属单质
C.分子中具有碳碳双键的有机物与乙烯具有相似的化学性质
D.乙醇能与钠发生反应，故乙醇为电解质
[解析] 通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大，故A项正确；石墨
易传热、能导电，但是石墨属于非金属单质，故B错误；分子中具有碳碳双键的物质
与乙烯具有相似的化学性质，故C正确；乙醇和钠反应，但乙醇是非电解质，故D错误。
（2）原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型 年“葡萄干面包”
模型 年原子核式结构模型 年轨道模型 世纪初量子力学的原子结
构模型。对原子核式结构模型贡献最大的科学家是___（填标号）。
C
A.玻尔 B.汤姆生 C.卢瑟福 D.道尔顿
[解析] 对原子核式结构模型贡献最大的科学家是卢瑟福。
（3）由元素周期律推测酸性强弱： ，属于__________（填“归纳范式”
或“演绎范式”，下同）的应用。由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序，
属于__________的应用。
演绎范式
归纳范式
[解析] 由元素周期律推测酸性强弱： ，是“从一般到个别”的过程，
属于演绎范式的应用。由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序，是“从
个别到一般”的过程，属于归纳范式的应用。
（4） 具有放射性，其 衰变方程为 。半衰期是指由大量原
子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有 发生衰变所需的时间，已知
的半衰期为138天，物质的量为 的 ，经276天后，得到 的物质的量为
______ 。
0.75
[解析] 经过第一个半衰期生成的 的物质的量为 ，剩余的 的物质
的量为 ；再经过第二个半衰期生成的 的物质的量为
，所以经过276天所得 的物质的量为
。
17.（14分）月球含有 、 、 、 、 等元素，是人类未来的资源宝库。
（1） 是高效核能原料，其原子核内中子数为___。
1
（2） 的原子结构示意图为_ _________， 在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为
_ ________________。
（3） 在工业上应用广泛，可由 制备。
①月球上某矿石经处理得到的 中含有少量 ，除去 的离子方程式为
___________________________。
② 与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备 。若尾气可用足量 溶液完
全吸收，则生成的盐为_ ______________________（写化学式）。
、 、
（4）月球土壤中含有丰富的 ，从月球土壤中提炼 ，同时可得
和 。以所得 和 为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵______ 。
3950
18.（12分） 是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾被用于诺贝尔奖获得者丁肇中的
著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：
①在 中锗处于其最高价态；
②在 中铋的化合价与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物
中铋具有最外层8个电子的稳定结构；
③ 可以看成是由锗和铋两种元素所形成的复杂氧化物，且在 晶体的化学式中，
这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是____和___，锗在元素周期表中的位置是_____________
___。
第4周期ⅣA族
[解析] 锗和铋的元素符号分别为 、 ，锗在元素周期表中位于第4周期ⅣA族。
（2） 晶体的化学式为_ __________________________________________。
（或 或 ）
[解析] 因锗 元素处于最高正价，为 价，则其氧化物的化学式为 。铋元
素 为ⅤA族元素，其氯化物中铋原子达到8电子的稳定结构，则其化合价为 价，
则其氧化物的化学式为 ，由两种氧化物所含氧的质量相同，则 的化学式可
写成 ，即化学式为 。
（3） 晶体中铋的化合价为_ ___价，所含铋的氧化物的化学式为______。
[解析] 因在 中铋呈 价，所以氧化物为 。(共18张PPT)
A级 必备知识基础练
1.对物质性质的探究主要包含以下四个步骤：①预测物质的性质；②进行实验和观察；
③做出有关的解释和结论；④观察物质的外观。正确的顺序是( )
C
A.①②④③ B.②④③① C.④①②③ D.④②①③
2.[2023泰州中学高二检测]“大爆炸”理论指出：约150亿年以前，宇宙所有物质都包含
在一个密度无限大、温度无限高的原始核中，由于某种原因它发生了爆炸，首先产生
了中子、质子和电子，随后产生了元素。根据演绎范式，你认为最先产生的元素应该
是( )
A
A. B. C. D.C
[解析] 根据题给信息可知，物质产生的顺序是由简单到复杂的过程。由于氢原子只含有一个质子和电子，相对来说最简单，所以最先产生的元素应该是氢元素。
3.[2023南京理工大学附属中学高二检测]下列关于化学学习和研究的说法错误的是
( )
C
A.化学模型有助于解释一些化学现象 B.质量守恒定律是大量实验事实的总结
C.化学家提出的假设都能被实验证实 D.化学基本原理的应用是有一定条件的
[解析] 化学家提出的假设并不一定完全正确，有的甚至是错误的，如凯库勒提出的苯分子结构曾经被认为能够解释苯分子的性质及其不饱和度问题，但是随后通过实验发现关于苯分子中存在碳碳双键的说法是错误的。
4.人们对苯的认识有一个不断深化的过程。1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物得到液体，命名为苯。
（1）从苯的分子式看， 具有不饱和性；从苯的凯库勒式看，分子中含有碳碳双
键，所以认为苯一定能使酸性 溶液（或溴水）褪色。利用的物质结构研究的方
法是________________。
科学假设和论证
[解析] 根据结构预测物质的性质并进行实验验证是物质结构研究方法中的科学假设和论证。
（2）现代科学已经能够利用仪器鉴定苯分子里6个碳原子之间的键相同；6个碳原子和
6个氢原子都在同一平面上，这是利用了物质结构研究的______方法。
实验
[解析] 用仪器检验物质的结构是实验方法。
（3）根据苯的结构，某同学模拟出了苯的形状如下，这是利用了物质结构
研究的______方法。
模型
[解析] 制作模型属于模型方法。
（4）通过苯的结构，某同学推断出含有苯环的有机物的性质类似于苯环，这是物质结
构研究的______范式。
归纳
[解析] 由个别到一般是归纳范式。
B级 关键能力提升练
5.[2023扬州四中高二检测]下列关于分子结构模型的说法正确的是( )
B
A.分子结构模型只能表示有机化合物的分子结构
B.分子结构模型可直观展现分子的空间结构
C.分子结构模型中的球体大小相等
D.分子结构模型展现的是分子的二维空间的结构特点
[解析] 分子结构模型可以表示有机化合物和无机化合物的分子结构，A项错误；分子结构模型展现的是分子的三维空间的结构特点，可直观展现分子的空间结构，B项正确，D项错误；分子结构模型中代表不同原子的球体大小不相等，C项错误。
6.[2023南京市虹桥实验学校高二检测]冷冻电子显微镜技术可高分辨率地测定溶液中生
物分子的结构。下列叙述与上述技术无关的是( )
B
A.有利于在分子水平上了解疾病的病理
B.有利于人类更好地利用能源，处理好能源与环境的关系
C.有利于对物质微观结构的研究
D.有利于对 结构的研究
[解析] 冷冻电子显微镜技术可高分辨率地测定溶液中生物分子的结构，属于在微观层
面上的科学研究，有利于在分子水平上了解疾病的病理、对物质微观结构进行研究、
对 结构进行研究，但不能影响人类对能源的利用，也不能处理好能源与环境的关
系，故选B。
7.[2023扬州中学高二检测]医学界通过放射性C标记 ,发现一种 的羧酸衍生物在
特定条件下通过断裂 而杀死细胞，从而抑制艾滋病，则有关的叙述正确的是
( )
B
A.由 的化学性质可以归纳 的化学性质
B.可以通过模型方法了解 的微观结构
C.用扫描隧道显微镜可以测定二者的相对原子质量
D.可由 、 、 等系列物质演绎一类物质的性质
[解析] 由个别到个别不是归纳，A错误；扫描隧道显微镜测的是物质的结构，C错误；由个别到一般是归纳，D错误。
8.[2023秦淮中学高二检测]下列根据有关“规律”推出的结论正确的是( )
C
A. 在空气中燃烧会生成 ，故 在空气中燃烧也会生成
B.浓硫酸可以干燥 气体，故也可用浓硫酸干燥 气体
C.硅是半导体材料，故同族的锗也是半导体材料
D.卤素单质随核电荷数增加熔点升高，故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
[解析] 在空气中燃烧会生成 ，但 没有 活泼，在空气中燃烧生成的是
，A项错误；浓硫酸可以干燥 气体，但不能用浓硫酸干燥 气体，因为浓硫
酸具有较强氧化性，可以氧化 ，B项错误；硅是半导体材料，同族的锗也在金属和
非金属的分界线附近，故锗也是半导体材料，C项正确；卤素单质随核电荷数增加熔
点升高，但碱金属单质熔点随核电荷数增加而降低，D项错误。
9.[2023南京外国语学校高二检测]用类推的方法可能会得出错误结论，因此推出的结论
要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列类推结论正确的是( )
B
A.氯水可以将 氧化至 ,则碘水也可以将 氧化至
B. 与盐酸反应生成 和 ,则 与盐酸反应生成 和
C. 是氧化还原反应，则 也是氧化还原
反应
D. 与 反应生成 和 ，则 与 反应生成 和
[解析] 的氧化性弱于 ，则碘水不能将 氧化为 ，故A错误；氮化钠和
氮化镁都是金属氮化物，都能与盐酸反应，分别生成 、 和 、
，故B正确； 与水反应时，没有元素化合价发生变化，该反应属于非氧化还
原反应，故C错误；铁与水蒸气高温下反应生成 和 ，故D错误。
10.[2023苏州外国语学校高二检测]下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据。
下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是( )
序号 结构简式 相对密度
①
② 12.3
③ 46.6
④ 35.7
⑤ 78.44
⑥ 68.2
⑦ 52
A.物质①②③⑤可互相称为同系物
B.一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高
C.一氯代烷的沸点随着碳原子数的增多而趋于升高
D.一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减小
[解析] 分子式不同，均为一氯代物，互为同系物，故A正确；分析表中数据，
一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而降低，故B错误；随着一氯代烷碳原子
数的增多，沸点升高，故C正确；一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减
小，故D正确。
√
11.揭示原子内部结构的奥秘，有助于我们理解所处的物质世界。下表是元素周期表中的一部分，回答有关问题。
（1）上表中元素 的氢化物的电子式是________，
此氢化物的热稳定性比元素 的氢化物的热稳定性____（填“强”或
“弱”）。
强
[解析] 由题图可知元素 为氧元素，氢化物的电子式为 ，同主族元素氢化物的
热稳定性从上到下依次减弱，所以 比 稳定。
（2）某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的，该元素形成的化合
物种类也最多，该元素是___（填元素符号）。该元素有多种同位素，在理论上和科学
上均有重要的应用，写出其中一种用途：_ ____________________________。
C
利用 考古断代（合理即可）
[解析] 气态氢化物中氢的含量最高、形成的化合物种类最多的元素为碳元素。碳元素
有多种同位素， 是作为相对原子质量标准的碳原子，利用 考古断代。
（3） 粒子是__（填编号）原子所形成的一种粒子，1911年，卢瑟福等人做了用
粒子轰击金箔的实验，从而提出原子结构的行星模型，下列选项中能正确表示这种模
型的是___（填字母）。
C
A.&3& B.&4& C.&5& D.&6&
[解析] 粒子是 原子所形成的一种粒子。
C级 学科素养创新练
12.[2023启东中学高二检测]“现代大爆炸理论”认为：天然元素源于氢、氦等原子核的
融合反应。这与一百多年前普鲁特的思辨性推测“氢是所有元素之母”恰好“一致”。下
列说法正确的是( )
C
A.科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程
B.普鲁特的“既然氢最轻，它就可能是一切其他元素之母”的推理是符合逻辑的
C.“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测
D.“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
[解析] 科学研究应以实验为核心，不能以思辨性推测为核心，A项错误；氢是所有元素之母，与氢最轻无关，B项错误；普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，“一致”只是巧合，C项正确；“现代大爆炸理论”不是解释宇宙诞生的唯一正确的理论，D项错误。
13.科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。
（1）若有 粒子（即氦离子）的反粒子，则该粒子的质量数为___,电荷数为____，
反粒子符号可表示成_ _____。
4
[解析] 粒子（即氦离子）的反粒子，质量数为4，原子核电荷数相等，但电性相反，
即 。
（2）反氢原子的成功制备是人类探索反物质的一大进步。试推测反氢原子的构造是
___（填字母）。
B
A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
C.由1个不带电荷的中子与1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
[解析] 反氢原子的原子结构示意图应为&7& ，由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成。
[解析] 本题是一个信息题，“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”中原子核由带负电的质子构成，核外是带正电的电子，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量数和相同的电量，但电荷符号相反。(共23张PPT)
专题1 揭示物质结构的奥秘
第二单元 物质结构研究的范式与方法
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素养 目标 1.认识物质结构研究的两种范式及其相互关系，培养证据推理与模型认知的化
学核心素养。
2.能举例说明科学假设和论证、实验方法、模型方法等在物质结构研究中起的
重要作用，培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.能描述现代仪器和手段为测定物质结构、建立相关理论作出的重要贡献，培
养科学探究与创新意识的化学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、物质结构研究的范式
1.归纳范式
（1）含义：根据事实进行__________,抽象出________，上升为__________。
概括归纳
共同点
本质规律
（2）例证
个别性质 一般规律
归纳出饱和烷烃的通式为
_ ________
归纳出元素核外__________的规
律，并从结构上解释同族元素
______相似的原因
通过研究含有双键和三键的不饱和烃，发现这类 物质容易发生______反应和______反应，不饱和 键具有________的性质 根据结构与性质的关系归纳出这类
有机物的______
原子核外电子排布
原子结构的不同
电子排布
性质
加成
氧化
不稳定
通性
2.演绎范式
（1）含义：是从某个__________出发，向从属于这一结论的__________________的过程。
（2）例证
一般规律 个别性质
门捷列夫建立了____________ 人们发现了“类铝”（____），“类硼”（____），
“类硅”（____）
根据钠原子最外电子层上 1 个电 子________________________的特 点 推出同族半径更大的____________元素具有更强
的还原性的结论
一般结论
多个要素进行推理
元素周期表
镓
铊
锗
极易失去表现出强还原性
钾、铷、铯
一般规律 个别性质
水是____性较强的分子，水分子之 间存在较强的______,水分子既可为 生成氢键_______，又有孤电子对 _______
3.归纳与演绎的关系
（1）化学研究的途径一般为先______、后______。
（2）演绎是从一般到个别，从理论到新的事实；演绎需要归纳提供前提，归纳需要演绎作为指导。
（3）在演绎的指导下归纳，在归纳的基础上演绎。
极
氢键
提供
接受
氢键
溶解度
极
氢键
小
相似相溶规则
归纳
演绎
续表
二、物质结构研究的方法
1.科学假设和论证
（1）研究问题的步骤
（2）建立理论
①理论：______________________________________________。
②建立原则：建立在科学家一次又一次的____________的基础之上。
建立在大量的观察基础之上并为实验所证实的解释
观察和实验
2.实验方法
（1）含义：化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验。
（2）例证
实验方法 意义
卢瑟福的_ ___________实验 启迪人们用轰击和对撞的实验来研究
物质的__________,提供了一种研究
物质__________的思想方法
使原子和分子的微观世界不断被揭示
粒子散射
内部结构
微观结构
3.模型方法
（1）含义：科学家运用一定____________________对实验结果进行处理。
（2）方法：模型既可以是对原型的________________________________，也可以是结
合某种理论形态下建立的。
（3）分类
分类 实物模型 微观结构模型
含义 可观察到的物体的 宏观模型 物质的微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维
加工使______的微观世界以________的形式展现出来
实例 如_______________ _______________ 如原子结构模型、离子键模型、共价键模型和氢键模
型，有机化合物的分子结构模型等
逻辑推理与模型思维
简化和纯化、抽象和近似思维模型
抽象
可视化
汽车模型、飞机模型和建筑模型
（4）作用
①对沟通科学现象与其本质的认识过程，起到重要的桥梁作用。
②利用模型深刻地认识物质的微观结构特点，揭示结构与性质的关系，是模型研究的重要功能。
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 归纳范式与演绎范式的关系
1.归纳与演绎的不同点
2.归纳与演绎的联系
（1）从科学研究的途径来看归纳和演绎的使用，一般为先归纳、后演绎。“实验—假说—理论—新实验”的过程，本质上就是从个别到一般，再到个别的过程。
（2）归纳需要演绎作指导，以解决归纳研究的目的性、方向性和结果的正确性问题；而演绎需要归纳提供前提。在演绎的指导下归纳，在归纳的基础上演绎，两者互相联系、互为前提。
例1 [2023扬州中学高二检测]门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但
他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质作了预测， 是其中的一
种“类硅”元素，后来被德国化学家温克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。
下列有关描述中错误的是( )
A
A.根据一般规律的预测结果都是正确的
B.由周期表推断元素是利用了演绎范式
C.由硅的结构可以通过科学假设和论证方法研究“类硅”的结构
D.可以通过实验方法研究硅及“类硅”结构的区别
[解析] 预测可能是正确的，也可能是错误的，要经不断的重复实验进行论证。
对点演练1 门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未被发现，但他为第四周期的
三种元素留下了空位，并对它们的一些性质作了预测， 是其中的一种“类硅”元素，
后来被德国化学家温克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期
律，下列有关 的单质及其化合物的性质的描述错误的是( )
D
A. 单质不易与水反应 B. 可被碳或氢气还原为 单质
C. 的沸点比 的高 D. 的稳定性比 的强
[解析] “类硅”元素和硅元素同为第ⅣA族元素，根据元素周期律，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，对应简单氢化物的稳定性逐渐减弱，故D项错误。
要点二 物质结构研究的方法
1.物质结构研究方法的分类
2.物质结构研究的方法
（1）科学假设和论证
①研究过程流程图
②注意事项
.为了验证假设是否正确，必须通过不断的重复实验进行论证。正确的假设要接受，
如果实验不支持假设，就要对假设进行修正并设计新的实验进行验证。
.正确的假设还要建立理论将知识组织起来使之成为体系理论。
（2）实验方法
① 射线衍射实验鉴别晶体和非晶体。
②扫描隧道显微镜、原子力显微镜用于研究分子结构。
（3）模型方法
①模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要的细节、非本质的联系，以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系，是连接理论和应用的桥梁。
②模型实际上是假设的一种特殊形式，也可以说是科学性和假定性的辩证统一。它不仅要在时间中接受检验，而且还要在实践中扩展、补充和修正。
例2 [2023淮安一中高二检测]科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下
列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是( )
B
A.探究 和 反应可能有 生成
B.探究 和 可能化合生成
C.探究 可能被 溶液完全吸收生成 和
D.探究新型催化剂实现汽车尾气中 与 反应转化为 和
[解析] 二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，所以可以探究 和 反应
可能有 生成，A项不符合题意； 中氮元素的化合价为 ， 中氮元素
的化合价为 ，化合生成 时氮元素的化合价都升高，不符合氧化还原反应的特
征，B项符合题意； 可能被 溶液完全吸收生成 和 ，氮元素
化合价由 变为 和 ，符合氧化还原反应的特征，有探究的意义，C项不符合
题意； 与 反应转化为 和 ，氮元素化合价由 变为0，碳元素化合价由
变为 ，符合氧化还原反应的特征，有探究的意义，D项不符合题意。
对点演练2 [2023盐城中学高二检测]吃大闸蟹是一种季节性享受，李白曾作诗：“蟹螯
即金液，糟丘是蓬莱。且须饮美酒，乘月醉高台。”大闸蟹清蒸时由青色变成红色，一
同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这位
同学的看法而言，这应该属于科学探究中的( )
B
A.实验 B.科学假设 C.观察 D.分类
[解析] 由题中“一同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变”可知，这位同学的看法属于建立假设，故选B。(共13张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023南京市外国语学校高二检测]关于化学科学探索的意义，下列有关说法错误的是
( )
D
A.通过化学探索可提高粮食产量、缓解能源危机、合理利用资源，以保障人类的生存
B.通过化学探索可合成新物质，以提高人类的生活质量
C.通过化学探索可探明生命过程中的奥秘、合成新药物，以促进人类的身心健康
D.通过化学探索可制造出对环境无害的化学品及生活用品，完全杜绝对环境的影响
[解析] 人类的活动不可避免会对环境造成一定的影响，不可能完全杜绝，D项错误。
2.[2023扬州中学高二检测]下列描述不正确的是( )
B
A.化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性和实用性的科学
B.人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子
C.制陶、冶金及酿酒过程中，肯定发生了化学变化
D.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等
[解析] 化学科学的特征为认识分子和制造分子，是一门具有创造性和实用性的科学，A项正确；化学变化可以制造分子，但不能制造原子，B项错误；制陶、冶金及酿酒过程均生成了新物质，发生了化学变化，C项正确；科学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等，D项正确。
3.[2023秦淮中学高二检测]要达到绿色化学的理想境界，化学家需要回答系列问题：指
定分子之间能否反应生成预期分子、需要什么催化剂、反应速率预期多大、如何控制
反应、如何确定化学反应的途径等，下列最有希望解决这些问题的是( )
A
A.发展量子力学理论 B.改进实验方法
C.完善元素周期律 D.研究质量守恒定律和能量守恒定律
[解析] 建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论有希望解决题述问题。
4.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。
（1）淡黄色的化合物为_ ______。
（2）由“滴水生火”的小魔术可以得出淡黄色化合物和 发生反应的依据：
.有氧气生成；
.____________。该反应的化学方程式是_ ______________________________。
有热量放出
（3）“吹气生火”的过程中发生反应的化学方程式为
_ ______________________________。
B级 关键能力提升练
5.[2023启东中学高二检测]人造骨是一种具有生理功能的新型无机非金属材料。它有类
似于人骨和天然牙齿的性质和结构。人造骨可以依靠人体的体液中的某些离子形成新
骨，可在骨骼接合界面发生反应，实现骨骼牢固结合，人造骨植入人体内除了吸收人
体中的 外，还需要吸收下列哪种离子形成新骨( )
D
A. B. C. D.
[解析] 骨骼的主要成分为 、 等无机盐，所以人造骨植入人
体内需吸收人体中的 和 形成新骨。
6.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，需要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合
物（当然这仅仅是探索的第一步）。科学家用氘代盐酸(即 和重水 处理月球
的岩石样品，对收集的气体加以分析，结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这
个实验不能用普通盐酸的理由是( )
D
A.普通盐酸的酸性太强
B.普通盐酸具有挥发性
C.普通盐酸无法和岩石中的碳化物反应
D.无法区别岩石中含有的是碳化物还是碳氢化合物
[解析] 普通盐酸和氘代盐酸的酸性强弱没有差别，均具有挥发性，故A、B错误；同
位素的化学性质相同，普通盐酸也能和岩石中的碳化物反应，故C错误；此处用
和 的目的是便于区别月球岩石中含有碳化物还是碳氢化合物，故D正确。
7.[2022南京大学附属中学]由我国某医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工
作时的如厕难题。新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人
体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用 小分子团水，可维持人体6小时
正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是( )
D
A.水分子的化学性质改变 B.水分子中氧氢键长缩短
C.小分子团水是一种新化合物 D.水分子间结构、物理性质改变
[解析] 小分子团水仍是以分子为基本单位组成的聚集体，化学性质由水决定，与水的化学性质一样，故A错误；小分子团水只是改变水分子间的作用力；分子间的距离减小，化学键没有改变，分子中的氢氧键并没有缩短，不是新化合物，故B、C错误；小分子团水分子间的距离减小，水分子间结构改变，密度增大，故D正确。
8.完成下列题目。
（1）在初步认识化学科学的基础上，你认为下列与化学科学有关的职业有__________
___（填序号）。
①医生
②质量检测师
③化学教师
④药物研究人员
⑤化工厂工人
①②③④⑤
[解析] 化学与医药、卫生、化工等行业均有关联。
（2）屠呦呦研究小组用______提取青蒿素。后来一大批化学工作者在研究青蒿素结构
的过程中，利用________测定出青蒿素的相对分子质量。
乙醚
质谱仪
[解析] 屠呦呦团队用乙醚提高了青蒿素的提取率，质谱仪能测量出相对分子质量。
（3）铜是生命必需的微量元素之一，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。请填写下列空白：
①在西汉古籍《淮南万毕术》中曾有“曾青得铁则化为铜”之说，试写出该句描述的现
象所涉及反应的化学方程式：_ ________________________。
[解析] “曾青得铁则化为铜”是指可溶性铜盐和铁反应生成铜，化学方程式为
。
②铜器表面有时会生成铜绿［主要成分为 ,这层铜绿可用化学方法除去，
试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：
_ __________________________________________。
[解析] 从铜绿的组成来看，铜绿一定能和酸反应生成相应的铜盐、二氧化碳和水，而铜与一般的酸不反应。
C级 学科素养创新练
9.[2022苏州一中高二检测]在探索生命奥秘的过程中，科学家们认识到生命细胞的组成
和元素周期表有密切的关系。约占人体总质量 的11种常量元素 、 、 、
、 、 、 、 、 、 、 均属于元素周期表前20号元素，其余 由1
0多种人体不可缺少的微量元素组成。在微量元素中，只有B、 和 位于短周期，其
余均属于第4周期或第5周期。在常量元素中，除 、 、 外，找出符合下列要求的
元素（写出元素符号）
（1）原子最外层电子数是最内层电子数2倍的是___。
C
[解析] 常量元素中，符合条件的元素原子最外层有4个电子，为C。
（2）能显示化合价最多的元素是_ ___，跟它处在同一周期的还有一种非金属元素是__。
[解析] 显示化合价最多的元素是 ，其化合价有 、0、 、 、 、 、
等，在常量元素中，除 外跟它处在同一周期的非金属元素还有 。
（3）原子半径最大的是___，它的相邻元素是_ ________。
和
[解析] 常量元素中原子半径最大的元素是 ，与 相邻的元素为 和 。
（4）剩余的两种元素，它们的离子的电子层结构相同，且带电量也相同，但符号相反。
这两种元素是_ ____和___。
[解析] 剩余两种元素为 和 ，它们形成的简单离子分别为 和 。(共15张PPT)
专题1 揭示物质结构的奥秘
第三单元 物质结构研究的意义
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素养 目标 1.了解人类探索物质结构的过程，感受物质结构研究的巨大贡献，建立“物质结
构的探索无止境”的观念，了解在原子、分子、超分子等不同尺度认识物质结
构的意义，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系，对优化物质结构、
改善材料性能具有重要意义。深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、
满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献，培养科学态度与社会责任的化
学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、促进了化学科学的发展
1.19世纪至19世纪中叶
时间或人物 贡献
1811年意大利科学家阿伏加德 罗 提出______的概念
1860年国际化学界 确立了“____________”
俄国化学家门捷列夫 发现了重要规律——____________
19世纪中叶 碳原子的____价、有机物中碳原子成键的______结
构、有机化合物分子中价键的________等相继被发
现
分子
原子-分子论
元素周期律
四
立体
饱和性
2.从1900年至今
（1）通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加。
（2）研究物质结构，既能够为设计与合成新物质提供理论基础，也可以帮助我们预测物质的性能。
二、物质结构的探索无止境
1.20世纪经典生物学的最大突破是________________________________，这一过程离
不开对物质结构的研究，这些研究都需要物质结构理论与______________的支持。
2.__________是结构化学最重要的理论基础，__________是量子化学最直接的实验基
础和推动力量。化学家利用化学反应实现物质转化，制备人类生活和生产所需要的物
质，这就要求化学家建立精确有效而又普遍适用的化学反应的______________。
3.物质结构研究对于______________、______________________亦具有重大意义。
在分子水平上探索生命现象的本质
分析测试技术
量子化学
结构化学
量子力学理论
保护生态环境
实现社会的可持续发展
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 物质结构研究的作用
1.认识物质结构，可以帮助我们认识物质的性能。
2.研究物质结构，能够为设计和合成新物质提供理论基础。
3.揭示物质结构与性能的关系，可帮助我们预测新物质的性能。
4.研究物质结构，能帮助我们了解材料的结构与性能之间的关系。
5.物质结构研究，使生命科学在分子水平上探索生命现象的本质。
6.物质结构研究对保护生态环境、实现社会的可持续发展有重要意义。
例1 [2023盐城中学检测]通过对物质结构与性质的研究，能够解决许多问题。在生命
科学领域，下列不能通过研究结构与性质的关系加以解决的问题是( )
C
A.酶的催化机理 B.手性生物分子与手性药物的作用机制
C.指甲的长短与手指的灵活性的关系 D.抗癌药物的设计与筛选
[解析] 结构是内在的，而不是外在的，指甲可以改变，指甲的长短与手指的灵活性无关，C项错误。
对点演练1 [2023启东中学检测]由下列事实得出的结论错误的是( )
D
A.维勒利用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C. 是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D.1998年，科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为
以理论研究为主的学科
要点二 研究物质结构的意义
1.哲学意义
证明世界的物质性和人类认识自然世界的永无止境。世界是由物质构成的，物质是由不同层次的微粒构成的复杂系统。人们找到了描述丰富多彩、变化万千的物质世界的最重要的概念——元素，使物质世界变得简单有序。
2.科学理论和方法上的意义
丰富了人们关于物质世界的基本知识，逐渐形成了从微观分析到揭示宏观现象的思维范式，即“结构决定性质”。
3.实践上的意义
物质结构研究获得的知识和方法可以指导人们解决很多实践中的问题。
例2 [2023大丰中学检测]1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒 化学”新领
域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为
该技术不能观察到的是( )
A
A.原子中原子核的内部结构 B.化学反应中原子的运动
C.化学反应中生成物分子的形成 D.化学反应中反应物分子的分解
[解析] 从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子的运动，而化学反应中反应物分子的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动，因而B、C、D项都是正确的。
对点演练2 科学研究发现铂的两种化合物（短线表示化学键）有不同的特性，其中
具有抗癌作用，而 没有； 是极性分子而 是非极性分子。则下列说法正确的是
( )
a
b
B
A. 、 分子中，铂原子与2个氯原子、2个氮原子间形成的结构与 相似
B. 在水中的溶解度比 在水中的溶解度大
C. 、 互为同素异形体
D. 、 是同一物质
[解析] 、 两种分子的结构都是平面四边形， 为四面体结构；根据“相似相
溶规则”， 是极性分子，相对于非极性分子的 易溶于水；同素异形体是对于单质而
言的，不能用于化合物； 、 结构不同，化学性质也不同，不是同一物质。(共24张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023南通一中高二检测]下列各组物质中，属于同素异形体的是( )
A
A. 、 B.碘晶体、碘蒸气 C. 、D D. 、
[解析] 和 是硫元素形成的不同单质，互为同素异形体，A项属于同素异形体；
碘蒸气和碘晶体是碘的不同状态，属于同一物质，B项不属于同素异形体； 和D是氢
元素的两种核素， 和D互为同位素，C项不属于同素异形体；D是同一种物质，结构
和性质是相同的，D项不属于同素异形体。
2.下列关于物质结构的认识正确的是( )
B
A.物质的结构反映物质的性质，物质的性质决定物质的结构
B.物质的结构包括构成物质的微粒之间的相互作用、分子的空间结构、排列方式等
C.物质的结构随着人们的认识或研究的程度经常发生些小的变化
D.物质的结构有宏观和微观两方面，从宏观上说物质是由元素组成的，从微观上说物质都是由分子构成的
[解析] 物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构，A项错误；物质的结构指的是构成物质的微粒、微粒间的作用力及微粒的排列方式等，B项正确；物质的结构是自然存在的，只是人们认识物质结构的过程在逐步深入，C项错误；从微观上说，构成物质的微粒有分子，也有原子、离子，D项错误。
3.[2023南京大学附属中学]下列说法正确的是( )
D
A.互为同素异形体的物质的性质完全相同
B.互为同素异形体的物质之间不可能相互转化
C.氧气和臭氧之间的转化是物理变化
D.分子式为 的物质有两种同分异构体
[解析] 互为同素异形体的物质物理性质不同，化学性质相似，A项错误；互为同素异
形体的物质之间可以通过化学反应相互转化，B项错误； 和 之间的转化是化学
变化，C项错误。
4.[2023苏州市实验中学高二检测]某有机物的结构为 ，该有机物不
可能发生的化学反应是( )
A
A.水解反应 B.加聚反应 C.加成反应 D.酯化反应
[解析] 该有机物含有碳碳双键能发生加聚反应和加成反应，含有羧基能发生酯化反应，该有机物中没有能发生水解反应的官能团（如酯基）。
5.（1）写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：_ ____。
[解析] 含有8个质子的原子是氧原子，中子数为10，则质量数为18。
（2）根据下列微粒回答问题： 、 、 、 、 、 、 、 。
[解析] 核素指的是原子，元素是指质子数相同的一类原子，同位素是指同一元素的不同原子。
①以上8种微粒共有_ __种核素，共有___种元素。
5
②互为同位素的是_ _____________。
、 、
③质量数相等的是_ _________，中子数相等的是___________。
（3）相同物质的量的 与 的质量之比为_______；中子数之比为_____；电
子数之比为_ ______。
[解析] 与 的相对分子质量分别为46、68，中子数依次为24、36，电子数
依次为22、32。
（4）质量相同的 和 与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为
_ _____。
[解析] 质量相同的 和 与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比
为 。
B级 关键能力提升练
6.抗疟特效药青蒿素最早是从青蒿中提取出来的，化学家在青蒿素的基础上又合成了
疗效更好的双氢青蒿素。从青蒿素的发现到双氢青蒿素的应用，涉及下列工作：
其中化学工作者必须做的有( )
D
①提取青蒿素；
②研究青蒿素的分子组成及结构；
③研究青蒿素的合成方法，并不断改进合成路线；
④适当改变青蒿素的结构以使其药效更好。
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④
[解析] 提取青蒿素是萃取操作，必须要化学工作者完成，①正确；研究青蒿素的分子组成及结构，必须要化学工作者完成，②正确；研究青蒿素的合成方法，并不断改进合成路线，必须要化学工作者完成，③正确；适当改变青蒿素的结构以使其药效更好，必须要化学工作者完成，④正确；故选D。
7.[2023江苏盐城高二期末考试]高铁酸钾 是一种新型、高效、多功能水处理
剂，其与水反应的化学方程式是 （胶体）
。下列说法正确的是( )
B
A. 的最外层有6个电子 B. 的结构示意图为
C.中子数为30的铁原子表示为 D. 、 、 互为同素异形体
[解析] 的最外层有4个电子，A项错误； 是19号元素，钾原子失去最外层的1个
电子形成钾离子，则 结构示意图为 ，B项正确；中子数为30的铁原子表示
为 ，C项错误； 、 、 的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D
项错误。
8.[2022河南信阳高二期末]德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联
合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯 的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐
作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是( )
C
A.“水瓶”、冰水混合物都是混合物 B.石墨和 互为同位素
C.磷酸钙是电解质 D.一定条件下石墨转化为 是物理变化
[解析] 冰水混合物只含一种物质，属于纯净物，A错误；石墨和 均是由碳元素组
成的单质，互为同素异形体，B错误；磷酸钙属于盐类，熔融状态下能导电，是电解
质，C正确；石墨转化为 生成了新的物质，是化学变化，D错误。
9.[2023南京市虹桥实验学校高二检测]科学家发现由磷原子
构成的黑磷（黑磷的二维结构如图）是比石墨烯更好的新
型二维半导体材料。下列说法正确的是( )
A
A.黑磷属于单质 B.黑磷导电属于化学变化
C.黑磷高温下在空气中可以稳定存在 D.黑磷与白磷互为同位素
[解析] 黑磷属于单质，A正确；黑磷导电属于物理变化，B错误；黑磷在高温下会和空气中的氧气反应，C错误；黑磷和白磷为磷元素组成的两种不同单质，二者互为同素异形体，D错误。
10.[2023扬州一中高二检测]科技创新让2023年北京冬奥会举世瞩目。对下列科技创新
所涉及的化学知识判断正确的是( )
B
A.“黑金”石墨烯为冬奥赛场留住温暖，石墨烯属于烯烃
B.冰墩墩的外壳材质主要是有机硅橡胶，结构中硅形成四个共价键
C.速滑竞赛服使用聚氨酯材料可减少空气阻力，聚氨酯与水接触就会水解
D.二氧化碳跨临界直接制成的冰被誉为“最快的冰”，二氧化碳为“ ”形结
构分子
[解析] 石墨烯是无机物，A项错误；硅为ⅣA族元素，能形成四个共价键，B正确；聚氨酯是一种高分子聚合物，根据使用环境，可推知其不可能遇水就发生水解，C错误；二氧化碳为直线形分子，D项错误。
11.2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量化石中 和 两种元素的比例
确定“北京人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空：
（1） 和 ____（填字母）。
.是同一种原子
.具有相同的中子数
.具有相同的化学性质
.具有恒定的丰度
[解析] 和 的质子数相同、中子数不同，互为同位素，二者不是同一种原子，
故 错误； 和 的中子数分别为6、5，所以其中子数不同，故 错误；决定化
学性质的是其最外层电子，二者的核外电子排布相同，所以同位素具有相同的化学性
质，故 正确；同位素具有恒定的丰度，故 正确。
（2） 和 具有相似的化学性质，请写出 与 溶液反应生成 的化学
方程式：
_ _____________________________。
[解析] 和 具有相似的化学性质，根据 与 溶液的反应知， 与
溶液反应的化学方程式为 。
（3）研究表明 可以衰变为 ,比较这两种元素金属性强弱的方法是___（填字
母）。
.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
[解析] 金属性强弱与其单质的硬度和熔点无关，故 错误；在氯化铝和氯化镁的溶液
中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝能溶于 溶液，而氢氧化镁不溶于
溶液，所以 的金属性强于 ，故 正确;将打磨过的镁带和铝片分别和热水
作用，并滴入酚酞溶液，加入镁的溶液呈红色、加入铝片的溶液不变色，说明 的
金属性强于 ，故 正确；将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用，
二者表面都生成氧化物薄膜，氧化镁和氧化铝都不与水反应，所以无法判断金属性强
弱，故 错误。
（4）目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。两种常见简单阴离子的核外电子排布和
氩原子核外电子排布相同，两者的半径由大到小的顺序：__________
（用化学符号表示）；其中一种与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂，
此化合物的电子式是_ __________________。
[解析] 和氩原子核外电子排布相同的两种常见简单阴离子有 、 ，电子层结构
相同的离子，其离子半径随着原子序数的增大而减小，所以这两种离子半径大小顺序
是 ；其中一种与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂，该离子
是钙离子，形成的干燥剂是 ， 中阴阳离子之间存在离子键，其电子式
为 。
（5） 、 、 三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________（写
名称）。工业制铝时电解熔融的 而不电解 的原因是____________________
_________________________________________。
高氯酸
是共价化合物，液态时不能电离出自由移动的离子，不能导电
[解析] 、 、 三种元素中非金属性最强的是 ，元素的非金属性越强，其最高
价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性最强的是 ，名称为高氯酸。工业制
铝时，电解 而不电解 的原因是 是共价化合物，在液态时不能电离出
自由移动的离子，不能导电。
C级 学科素养创新练
12.[2023秦淮中学高二检测]分子在金属表面的解离、吸附，在多相催化等领域占有重
要的地位。 在 的催化作用下可与 发生加成反应生成 ， 在 表
面解离和吸附的过程如图所示，设 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
( )
C
(每个 原子表面可以吸附一个 原子，一个 原子占据的面积为
A.氢分子解离为氢原子的过程放出能量
B.镍在反应前后性质不发生变化
C. 中所含中子的物质的量为
D.标准状况下，吸附 所需要 的表面积为
[解析] 氢分子解离为氢原子的过程中涉及化学键的断裂，需要吸收能量，A错误；
为该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不发生改变，但物理性质可能改变，
B错误；一个 中含有中子数为14，则 (物质的量为 中
所含中子的物质的量为 ，C正确；每个 原子表面可以吸附一个 原子，而
一个 分子可解离为两个 原子，则 （标准状况下）含有 的物质的量为
，则 。一个 原子占据的面积为 ，则所
需 的表面积为 ，D错误。
13.碳正离子［例如 、 、 等］是有机反应中重要的中间体，欧拉
因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子 可
以通过 在“超强酸”中再获得一个 而得到，而 失去 可得 。
（1） 是反应性很强的正离子，是缺电子的。其电子式是_ _________。
[解析] 由一个碳原子和三个氢原子构成， 是缺电子的，相当于在 的
基础上又失去一个电子。 的结构也可从 的结构进行分析，该离子相当于
分子去掉一个 原子和一个电子，因此它的电子式为 。
（2） 中4个原子是共平面的，三个键的夹角相等，则 键之间的夹角应是
_ _____。
[解析] 中4个原子是共平面的，三个键的夹角相等，则 应为平面正三角形结
构，因此 键之间的夹角应是 。
（3） 在 的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是
_ ____________。
[解析] 在 的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，根据电性关
系，则 必定与溶液中的阴离子结合，而 溶液中阴离子只有 ，
因此得到的电中性的有机分子为 。
（4）甲烷为正四面体形结构，若把 分子放在一个立方体中，其中一个氢原子在立
方体的顶点，如图所示，试在该立方体中用 画出另外三个氢原子的位置，并用短线
与碳原子相连。
[答案] &7&
[解析] 甲烷分子为正四面体形结构，分子中四个 键长度相等，除已经画出的碳
氢键，另外三个碳氢键中的氢原子的位置应该在立方体的顶点。在甲烷分子的正四面
体中，任意三个氢原子可构成一个平面正三角形，因此立方体中 的结构
为 。(共20张PPT)
创新突破练
突破一 研究物质与性能的关系
1.[2023苏州市实验中学高二检测]我国科学家成功合成的 长的管状定向碳纳米管，
长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）大、密度小（只
有钢的四分之一）、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对
碳纤维的说法不正确的是( )
D
A.它是制造飞机的理想材料 B.它的主要组成元素是碳
C.它的结构与石墨不同 D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物
[解析] 碳纤维显然主要是由碳元素组成，B正确、D错误；由于碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点，所以A正确；由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。
2.我国科学家研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要由碳化硅、陶瓷和碳纤
维复合而成。下列相关叙述不正确的是( )
B
A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C.它没有固定的熔点 D.它是一种新型无机非金属材料
[解析] 由该材料主要成分的性质可知其应具有耐高温、抗氧化的性能，A项正确；题中给出信息“连续纤维增韧”航空材料，则说明该材料具有良好的韧性，B项错误；该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的熔点，C项正确；该材料由无机物复合而成，应为新型无机非金属材料，D项正确。
突破二 物质结构研究的范式和方法
3.[2023扬州中学高二检测]类推是化学学习中的常用方法，但类推的结论最终要经过实
践的检验才能证明其正确与否。下列类推结论中正确的是( )
B
A.第2周期元素氢化物稳定性顺序是 ，则第2周期元素氢化物沸点顺
序是
B.可电解熔融氯化镁来制取金属镁，则也能用电解熔融氯化钠来制取金属钠
C. 可写成 ,则 也可写成
D. 与 直接化合生成 ,则 与 直接化合也能得到
[解析] 简单氢化物沸点与元素非金属性、氢化物稳定性无关，第2周期元素氢化物沸
点顺序是 ，故A项错误；钠与镁都是活泼金属，常通过电解其熔融
氯化物制备金属单质，故B项正确； 的化合价为 价、 价，不存在 价，
可表示为 ，故C项错误；物质的氧化性： ， 与 直
接化合生成 ；而 的氧化性弱，只能将变价金属 氧化成 价的 ，故D
项错误。
4.[2022南京大学附属中学高二检测]类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但
类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是( )
D
A.由“ ”可推出“ ”也能发生
B. 的水溶液显强酸性，推出 的水溶液也显强酸性
C.由“ ”可推出“ ”也能发生
D. 、 在周期表中属于同一主族，化学性质相似， 在常温下与水剧烈反应，故
在常温下也能与水剧烈反应
[解析] 与 反应生成 和氧气： ，A项错误， 的水
溶液显弱酸性，B项错误； 与 反应生成 ，C项错误；同一主族从上到下，元素
的金属性逐渐增强，故 在常温下与水反应比 在常温下与水反应更剧烈，D项正确。
5.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测原子序数为114的元素位于周期表第7周
期ⅣA族，称为类铅元素。下列关于它的原子结构和性质预测正确的是( )
C
A.类铅元素原子的最外层电子数为6
B.它的最高价氧化物对应水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应水化物的碱性弱
C.它的金属性比铅强，具有放射性
D.它的原子半径比铅小
[解析] 类铅元素位于周期表第7周期ⅣA族，可知该元素原子的最外层电子数为4，A项错误；由于同一主族的元素从上到下金属性逐渐增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，所以类铅的最高价氧化物对应水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应水化物的碱性强，B项错误；同一主族的元素从上到下金属性逐渐增强，而且类铅元素具有放射性，C项正确；一般原子核外电子层数越多，原子半径越大，由于类铅在铅的下一周期，所以其原子半径比铅大，D项错误。
高考真题练
考向一 物质结构与STSE
6.[2022全国乙卷]生活中处处有化学，下列叙述正确的是( )
B
A. 铅笔芯的成分为二氧化铅 B.碳酸氢钠可作食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
[解析] 铅笔芯的主要成分为石墨，不含二氧化铅，A错误；碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生二氧化碳，能使面团松软，可作食品膨松剂，B正确；青铜是在纯铜（紫铜）中加入锡或铅的合金，黄铜是由铜和锌所组成的合金，两者均属于混合物，不是铜单质，C错误；钠元素灼烧显黄色，D错误。
7.[2022浙江选考卷]下列说法不正确的是( )
A
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
C.氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料
D.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
[解析] 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶
体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；钠的焰色试验为黄色，
可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确；耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔
点高，可用作耐高温材料，C正确；石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫
过程中发生反应： ， ，
，得到了石膏，D正确。
考向二 物质结构研究中的类推
8.[2022辽宁卷] 、 均可自耦电离： 、
。下列反应与 原理不
同的是( )
C
A.
B.
C.
D.
[解析] 根据题目信息可知， 和 互相交换成分生成 和 。
由 可得， 与 互相交换成分生成 和 ，
与题述反应原理相同，A正确；由于 可自电离， 可写为 ，
与 交换成分生成 和 ，与题述反应原理相同，故B正
确； 与 反应生成了单质 ，反应物没有互相交换成分，与题述反应原理不同，
故C错误； 和 互相交换成分生成了 和 ，与题述反应原理相同，
故D正确。
考向三 研究物质结构推动科技进步
9.[2022广东卷]北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及
“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确
的是( )
D
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料 为氧化性气体
B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D.核电站反应堆所用轴棒中含有的 与 互为同位素
[解析] 作为燃料在反应中被氧化，体现出还原性，故A项说法错误；玻璃纤维是一
种性能优异的无机非金属材料，故B项说法错误；乙酸钠过饱和溶液中析出晶体的过
程中无新物质生成，因此属于物理变化，故C项说法错误； 与 是质子数均
为92，中子数不同的核素，因此二者互为同位素，故D项说法正确。
10.[2022湖南卷]化学促进了科技进步和社会发展。下列叙述中没有涉及化学变化的是
( )
D
A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C.科学家成功将 转化为淀粉或葡萄糖
D.北京冬奥会场馆使用 跨临界直冷制冰
[解析] “石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反应生成铜，发生了化学变
化，A不符合题意；工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱，二氧化碳、氨气、氯化
钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经加热后分解生成碳酸钠即纯碱，发生了化学变
化，B不符合题意； 转化为淀粉或葡萄糖，有新物质生成，发生了化学变化，C
不符合题意；使用 跨临界直冷制冰，将水直接转化为冰，没有新物质生成，只发
生了物理变化，没有涉及化学变化，D符合题意。
考向四 利用模式表示化学反应原理
11.[2019北京卷]下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符
号表示）( )
___________________________________ __________________________________________
B
C D
续表
电解 溶液
溶于水
[解析] 本题A、B、C选项应区分电离和电解的概念。电离是电解质溶于水或熔融状态
下，解离成能够自由移动的离子的过程。根据其电离程度可分为强电解质和弱电解质，
几乎全部电离的是强电解质（如A选项），只有少部分电离的是弱电解质（如C选项）；
电解池是将电能转化为化学能的一个装置（构成:外加电源，电解质溶液，阴阳电极），
使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起还原、氧化反应的过程（如
B选项）。 为强电解质， 溶于水， 在水分子作用下，自发解离为
和 ，故电离方程式为 ，故A不符合题意；电解氯化铜溶液，铜
离子向阴极移动，得电子，发生电极反应： ，氯离子向阳极移动，
失电子，发生电极反应： ，所以电解总反应：
，故B符合题意； 为弱电解质，溶于水部分电离，因
此电离方程式为 ，故C不符合题意；由图可知，反应
的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量与
形成生成物分子中化学键放出的总能量之差，即
，故D不符合题意。
12.[2021浙江选考卷]铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道
（如图），其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化
学组成可表示为 代表金属离子)。
下列推测不正确的是( )
A
A.常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸性溶液中反应后结晶制得分子筛
B.若 ，则 为二价阳离子
C.调节 （硅铝比）的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D.分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
[解析] 偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在，容易形成 ，不可以利用偏铝酸
钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；设 的化合价为 价，则根据化合物中正负
化合价代数和为零计算， ，解得 ，B正确；调节硅铝比
可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；调节硅铝比可以调
节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确。(共10张PPT)
专题1 揭示物质结构的奥秘
专题1 整合
1
核心知识·整合构建
2
高考聚焦·素养探究
01
核心知识·整合构建
02
高考聚焦·素养探究
考情揭秘 素养探究
基本考查点 了解物质结构研究的内容、范式和方 式，认识物质结构研究对各种性能的 新物质发现、设计和合成的重要意义 形成结构决定性质、性质反应
结构的观念，培养宏观辨识与
微观探析的核心素养；能根据
微观结构推测宏观性质，掌握
科学假设和论证、模型方法
等，培养证据推理与模型认知
的核心素养
热点及难点 题型及难度 选择题，较容易 高考中地位 常结合其他专题进行考查，考频一般 例1 [2022山东卷] 、 的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如
下： ； 。下列说法正确的是( )
B
A. 的中子数为2
B. 、 互为同位素
C. 、 可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在 、 分子是因其化学键不稳定
[解析] 根据质量守恒可知， 微粒为 ， 微粒为 ，据此分析解题。由分析可
知， 微粒为 ，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错
误；由分析可知， 微粒为 ， 微粒为 ，二者是具有相同的质子数而不同的
中子数的原子，故互为同位素，B正确；由题干信息可知， 与 的半衰期很短，
故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在 与 并
不是因为其化学键不稳定，而是由于 与 的半衰期很短，很容易发生核变化，
转化为其他原子， 键的键能与形成该键的核素无关，D错误。
例2 [2022江苏卷]我国古代就掌握了青铜（铜-锡合金）的冶炼、加工技术，制造出许
多精美的青铜器； 、 是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜
色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
C
A.石墨能导电，可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
[解析] 石墨质软，为层状结构，其层间容易发生相对滑动，可用作润滑剂，故A错误；单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误。
