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2026年中考科学实验专题突破:微粒的模型与符号
1.为破解原子内部结构的奥秘,一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一:1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子,从而建立了模型。
史料二:1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现如下现象:①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)请你根据史料二α粒子轰击金箔实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是 ____。
A. B.
C. D.
(2)从原子结构模型的建立过程中,我们发现 ____。(可多选)
A.汤姆生、卢瑟福等科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.卢瑟福的原子核式结构模型推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点
C.玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.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
(3)汤姆生发现了原子中存在电子,小瑞同学根据他的发现建立了一些模型(“ ”表示带一个单位负电荷的电子,“ ”表示带一个单位正电荷的微粒, ,”“ ”的个数代表微粒多少),请结合原子的相关知识,选择你认为合适的原子模型 。
2.电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢 1910年英国科学家卢瑟福做了著名的a粒子轰击金箔实验,如图所示。
实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子却发生了较大角度的偏转,极少数a粒子的偏转角度超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
猜想与假设:α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显的改变。除非原子的大部分质量集中到一个很小的结构上,否则大角度的偏转是不可能的。解释与结论:
(1)大多数a粒子不改变原来的运动方向,说明
(2)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是
(3)根据α粒子散射实验结果,以下原子结构图示最合理的是____
A. B. C.
3.人类对原子结构的认识经历了曲折的过程。
材料一:1897年,汤姆生发现原子中存在电子,1904年提出“正电荷像流体一样均匀地分布在原子中, 电子像葡萄干一样散布在正电荷中”的葡萄干布丁模型。否定了“原子不可再分”的实心球模型。
材料二:1911 年,卢瑟福用a粒子轰击金箔的实验,提出了“核式结构模型”,推翻了汤姆生提出的原子结构模型,为建立现代原子理论打下了基础。
(1)右图所示的三种原子结构模型中,能代表汤姆生原子结构模型的是 (填序号)。
(2)分析“原子结构模型的建立与发展”过程,以下观点正确的是____。
A.科学模型的建立是一个不断完善、修正的过程
B.模型是一种重要的方法,人类借助模型构建已经完全认识了原子的内部结构
C.科学结论的得出要依据客观事实,面对前人的观点要敢于质疑
D.对于前人错误的科学理论应该全盘否定,不能借鉴
(3)如图是某原子的结构模型,外圈上的2个白色小球为电子,内圈为原子核。下列说法正确的是____。
A.该原子的核电荷数为2
B.该原子核由3个质子和2个中子构成
C.该原子的质量主要集中在2个电子上
D.该模型中原子核占整个原子的体积比例符合实际情况
4.元素周期表是学习和研究科学的重要工具,经历了100多年的发展和完善,如图是元素周期表的一段发展史。
(1)表一是元素周期表的一部分,迈耶尔和门捷列夫都提到了这部分,只是门捷列夫更为完善,F元素的化合价与 相似。
(2)表二是八音律表的一部分,按照纽兰兹的理论,请找出与G元素性质相似的元素,它与氧元素形成化合物的化学式 。
(3)分析上述科学史料,下列观点正确的有____(可多选)。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律
B.科学家在研究元素周期规律时,不需要借助任何技术
C.如果当时门捷列夫没有发现元素周期表,以后就不会再有人发现了
D.随着科学的进步,新的元素陆续会被发现
E.纽兰兹的八音律理论中没有稀有气体元素,说明他的理论完全错误
5.探究原子结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现现象如图甲。根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,并绘制成图像如图乙。
现象 1:大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向;
现象 2:少部分α粒子改变原来的运动方向;
现象3:极少数α粒子被弹了回来。
(1)图乙中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 点(用字母表示);
(2)请分析现象3的原因 ;
(3)通过α粒子散射实验,可以推测出原子结构为以下的 ;
A. B. C.
(4)用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象,是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 (填字母)。
A.用小磁针来检测电流周围存在磁场 B.用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱
C.灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流 D.引入磁感线研究磁场性质
6.探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1911年卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验(如图甲)。
【收集证据】绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数粒子却发生了较大的偏转,且有极少数粒子的偏转超过90°、有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来(如图乙)。
【猜想与假设】粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数粒子就不会发生大角度偏转。于是,卢瑟福推测:原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这里“很小的结构”指的是 。
(2)根据粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的粒子数量,绘制图像(如图丙)。结合图丙,请列举得出“原子内部绝大部分空间是空的”这一结论的主要证据是 。
(3)基于粒子散射实验的研究,你认为丁图中最符合实际的原子结构为 (填字母)。
【拓展与应用】在认识原子结构模型的基础上,为强化同学们对分子结构模型的理解,老师布置了制作甲烷分子模型的实践性活动,并为此次活动设计了相应的评价量表:
“甲烷分子结构模型制作”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 两种颜色,原子大小比例合理 两种颜色,原子大小比例不合理 同种颜色,原子大小比例失调
指标二 形态规整、能很好体现分子的正四面体结构 形态规整、但不能体现分子的立体结构 形态扭曲与实际不符
(4)小科、小红两位同学均用超轻粘土制作甲烷分子模型(如图戊所示)。参照评价量表,组长把小红作品的“指标一”评定为“优秀”,而“指标二”评定为“合格”。为使该模型的“指标二”达到“优秀”,请你对该模型提出合理的改进建议: 。
7.光合作用产生的氧来自二氧化碳还是水?鲁宾和卡门在实验中利用了同位素对这个问题进行了研究。他们首先选择一种碳酸氢盐,制备出含有不同比例18O的该种物质,即18O在该物质氧元素中所占比例不同。同样方法,制备出含有不同比例18O的水,然后配成三种质量分数相同的碳酸氢盐溶液。碳酸氢盐溶解在水中能生成二氧化碳并保持水中的二氧化碳浓度不变,同时不会产生水。将小球藻放入这三种溶液并用阳光进行照射。分析产生氧气中18O的比例,得出结论:光合作用产生的氧来自水。
(1)根据实验结论,在虚线框内补充第三次实验碳酸氢盐和氧气中18O百分比的条形图。
(2)鲁宾和卡门是通过测量生成氧气的密度确定氧气中18O的含量。如果有一种氧气,18O构成的氧分子和16O构成的氧分子各占50%。根据以下资料计算,在标准状况下该种氧气的密度为 kg/m3。(保留两位小数)
资料:
I、在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数。
II、18O的相对原子量为 18,16O的相对原子量为 16。
III、自然界的氧气在标准状况下的密度为1.43 kg/m3,该氧气可以近似认为所有氧原子均为16O。
8.质量守恒定律的发现,对科学发展作出了重要贡献。
【验证质量守恒定律】
(1)实验小组分别选取以下三组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,不.能.达到目的的有 ;
A.二氧化碳和澄清石灰水
B.铜和稀盐酸
C.白磷和空气
(2)【运用质量守恒定律】
在一密闭容器内有 4 种物质 A、B、C、D,它们在一定条件下发生化学反应。其中 A、B、C 的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。
物质 A B C D 氢原子 氧原子 碳原子
微观示意图
反应前质量/g 100 1 1 46
反应后质量/g 4 89 55 x
x 值为 ;
(3)图中属于氧化物的有 (填字母代号);
(4)若 D 的相对分子质量为 46,则该物质的化学式是 。
答案解析部分
1.【答案】(1)A
(2)A;D
(3)B
2.【答案】(1)原子内部大部分空间是空的
(2)原子核
(3)C
3.【答案】(1)①
(2)A;C
(3)A
4.【答案】(1)Cl
(2)MgO
(3)A;D
5.【答案】C;原子核很小,且质量很大;C;D
6.【答案】原子核;绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;C;调整碳、氢的空间位置,体现甲烷分子的正四面体结构
7.【答案】;1.52
8.【答案】(1)B
(2)0
(3)BC(或 CB)
(4)C2H6O
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