2023-2024学年苏教版新教材选择性必修二 专题1第三单元 物质结构研究的意义 作业

第三单元物质结构研究的意义一、选择题（本题包括12小题，每小题只有一个选项符合题意）1．历史事实表明，没有新材料的出现，就没有科技与生产发展的突破。信息高速公路的建立在于寻找新的信息材料。下列材料可作为信息材料的是（）A．铜线B．化纤C．橡胶D．光导纤维2．下列我国科研成果所涉及的材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是（）A．4.03米大口径碳化硅反射镜B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D．“玉兔二号”钛合金筛网轮3．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，人造骨植入人体内需要吸收人体中的下列哪些离子形成新骨（）A．Ca2+、PO43-B．Cl-、Na+C．Na+、Mg2+D．S2-、I-4．我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从500年缩减到24小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯降解为CO2。下列有关该过程说法不正确的是（）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5．化学在古代与现代的科技发展中起了十分重要的作用，下列说法中正确的是（）ABCD古代与现代的冶金均运用了相同的化学原理古代与现代的火箭发射均利用了液体燃料古代捣碎中药与现代中药纳米粉碎均是化学变化古代风筝与现代热气球飞行均无需物质直接供给能量6．最近医学界通过用放射性14C标记C60，发现一种C60A．14C与C60B．14C与14C．14C、12C与CD．C60与金刚石、石墨互为同素异形体7．化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是（）A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶C．由于与空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金D．高分子分离膜是由具有传统高分子材料的机械性能又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜8．13C－NMR（核磁共振）、15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWuthrich等人为此获得了2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、A．13C与15B．13C与C60C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同9．两位美国科学家彼德·阿格雷和罗德里克·麦金农，因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究做出的开放性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖，他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为（）A．他们的研究和化学物质水有关B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物C．他们的研究深入到分子、原子的层次D．他们的研究深入到细胞的层次10．我国科学家成功合成的3mm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（）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11．建立普遍适用的化学反应的量子力学理论，可以帮助化学家解决一系列问题，其中不属于化学反应的量子力学研究的问题的是（）A．两个或多个分子之间能否发生化学反应B．需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应C．如何在理论指导下控制化学反应D．在化学反应过程中，原子能否分割与重新组合12．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒（10-15s）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的运动成为可能。你认为该技术不能观察到（）A．化学反应中原子的运动B．原子中原子核的内部结构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二、非选择题（本题包括4小题）13．在探索生命奥秘的过程中，科学家们日益认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的关系，约占人体质量99.97%的11种宏量元素全部位于周期表前20号元素之内，除H、N、P外还有：（1）能形成化合物种类最多的元素是。（2）原子结构中，第二层比第三层电子多1个的元素是，与它处在同一周期并相邻的非金属元素是。（3）其中，最活泼的金属元素是，它的相邻元素是、；（4）剩余两种元素，它们的离子电子层结构相同，且带电量也相同，但电性相反，这两种元素是和。（以上均填元素符号）14．（1）根据元素周期表来比较Mg和Cs的金属性，要通过另一种元素作中介或桥梁进行比较，这种元素是。（2）元素周期表为人们寻找特殊用途的元素提供了指导性区域。可作半导体材料的元素位于。目前常用作半导体材料的元素是。（3）元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据周期表对角线规律，金属Be与铝单质及其化合物性质相似，试回答下列问题：①已知2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑,写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式：（生成物之一为Na2BeO2）。②鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2两种物质可选用的试剂为，有关的离子反应方程式为。15．我国参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发展号航天飞机升入太空，探索宇宙中是否存在“反物质”（又称为“暗物质”）。反物质的主要特征是电子带正电荷，质子带负电荷。物质和其相应的反物质相遇后发生湮灭，所有的质量完全转化为能量。根据上述信息回答问题：（1）根据你所学过的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是。A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe（2）反物质发生中和反应的离子方程式为。A．H-+OH+H2OB．H++OH+H2OC．H-+OH-H2OD．H++OH-H2O（3）画出氢离子反物质的原子结构示意图：。16．根据元素周期表回答有关问题。（1）从表中可以看出，除H外，其余非金属元素原子（填序号）。a．最外层电子数都大于4b．最外层电子数都大于电子层数（2）以下方法可以比较S、Cl非金属性强弱的是（填序号）。a．分别测定H2SO3溶液和HCl溶液的pHb．将Fe分别与S、Cl2反应，分析产物中Fe的化合价c．将H2S通入氯水中，观察到有淡黄色固体析出：H2S＋Cl22HCl＋S↓（3）以下关于元素的用途中叙述正确的是（填序号）。a．P、S、Cl等元素的化合物常用来制取农药b．Si、Ge可用于制半导体材料c．钨是熔点最高的金属，可与钠制成合金（4）美俄科学家宣布他们制得了118号元素，试分析，若制得117号元素（位置见表），按元素周期表中金属与非金属的分区，它应是一种______（填“金属”或“非金属”）元素。（5）由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举一个事实说明F的非金属性比Cl强：。参考答案及解析1．D【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，属于信息材料。2．A【解析】碳、硅是同主族元素，碳化硅是无机非金属材料。3．A【解析】因Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2等无机盐为骨骼的主要成分，所以人造骨植入人体内需吸收人体中的Ca2+和PO43-形成新骨。4．B【解析】有氧气参加的反应是氧化反应，A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。5．A【解析】金属的冶炼是金属元素由化合态变为游离态，即金属元素得电子被还原，故古代和现代的冶金技术不同，但原理相同，A正确；古代的火箭用的燃料是火药，而现代的火箭用的是液态燃料，B错误；无论是古代捣碎中药还是现代中药的纳米粉碎，均无新物质生成，故药品的粉碎均为物理变化，C错误；现代热气球需要燃料燃烧来提供能量，从而热气球中气体的密度小于空气，所以热气球才能浮起来，D错误。6．D【解析】14C是中子数为8的C原子，12C是中子数为6的C原子，同一元素的不同原子之间互为同位素，14C与12C之间互为同位素。C7．C【解析】当航天飞机返回地球大气层时，由于与空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度可达1000℃以上，镁铝合金是热的传导体，会造成飞机烧毁，一般采用耐高温的绝热材料，如碳纤维复合材料等。8．C【解析】根据质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)，可得13C、15N的中子数分别为7和8；同素异形体是由同一元素形成的性质不同的单质；159．C【解析】细胞膜水通道的发现以及对离子通道结构和机理的研究对化学、生理学、医学等科学领域都有着重大意义，由于此项研究深入到了分子、原子的层次，所以属于化学研究的范畴。10．D【解析】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；碳纳米管是碳元素的单质，碳纤维主要是由碳元素组成，则B正确，D错误；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。11．D【解析】化学反应是以原子为基础的，属于原子层面的反应，反应过程中不涉及原子的分割，化学反应只是分子拆分成原子，原子重新结合成分子的过程。12．B【解析】该技术只能观察到分子中原子的运动，不能观察到原子中原子核的内部结构。13．（1）C（2）Cl；S（3）K；Ca；Na（4）Mg；O14．（1）Na或Ba（2）金属元素与非金属交界处；Si（或硅）（3）①Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑②NaOH溶液；Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O【解析】（1）Mg和Na、Cs和Ba相邻，可通过Na或Ba比较Mg和Cs的金属性强弱。（2）金属元素与非金属交界处的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，可作半导体材料。目前常用作半导体材料的元素是硅。（3）Be与铝单质及其化合物性质相似，Be与Al一样，能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。Be(OH)2和Al(OH)3一样具有两性，能溶于NaOH溶液，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液。15．（1）C（2）A（3）【解析】（1）铁的化合物中，有磁性的是Fe3O4，属于永久磁铁。从阿尔法磁谱仪的名称可以看出，磁谱仪的核心部件是由具有磁性的物质构成的。（2）抓住中和反应和反物质的特征即可，常见H+带正电荷，其反物质为H-；OH-带负电荷，其反物质为OH+。（3）书写H-的原子结构示意图