跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程（分层作业）-九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）（解析版）

第第页跨学科实践活动2制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程【基础达标】1．对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释不正确的是（）A．图甲中A集气瓶中应该装空气，B集气瓶中应该装二氧化氮，这样做的目的是避免密度大小不同对实验造成影响B．图乙中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈C．图丙中将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力D．图丁中注射器里密封一些空气，用手推动活塞将空气压缩，说明分子之间不存在斥力【答案】D【解析】A、甲图探究的是扩散现象的问题，由于二氧化氮的密度比空气密度大，为了避免密度大小对实验造成影响，上面的A集气瓶中应该装空气，故解释正确；B、分子运动受温度影响，乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈，故解释正确；C、丙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开，是因为分子之间存在引力，故解释正确；D、用手可以推动活塞将空气压缩，是因为分子之间的间隙比较大，并不能说明分子之间存在斥力，故解释错误。故选D。2．下列有关分子、原子、离子的说法中，正确的是（）A．分子、原子和离子都可以直接构成物质 B．原子都是由质子、中子、核外电子构成的C．带正电荷的微粒一定是阳离子 D．分子由原子构成，分子比原子大【答案】A【解析】A、分子、原子、离子都能直接构成物质，如氧气由氧分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，故选项说法正确；B、并不是一切原子的原子核都是由质子、中子构成的，如氢原子核内只有质子，没有中子，故选项说法错误；C、带正电荷的微粒有质子，原子核，阳离子，所以带正电荷的微粒不一定是阳离子，只有带正电荷的原子或原子团才是阳离子，故选项说法错误；D、分子由原子构成，分子一定比构成它的原子大，但分子不一定比原子大，如氧原子比氢分子大，故选项说法错误。故选A。3．原子和分子的根本区别是（）A．是否可以再分成更小的微粒 B．是否在化学变化中可以再分C．是否属于构成物质的微粒 D．是否保持物质的化学性质【答案】B【解析】在化学变化中分子分成原子，原子重新组合成新的分子。原子和分子的根本区别在化学变化中分子可以再分，而原子不可以再分。故选B。4．食品与健康、能源与环境是我们共同关注的社会问题。紫薯营养丰富，紫薯中富含淀粉、维生素C、维生素B、铁、钙、硒等。这里的“铁”、“钙”是指（）A．单质 B．分子 C．原子 D．元素【答案】D【解析】物质是由元素组成，紫薯营养丰富，紫薯中富含淀粉、维生素C、维生素B、铁、钙、硒等。这里的“铁”、“钙”是指元素。故选D。5．从宏观、微观相结合的视角探究物质是认识化学的科学思维方式之一，下列事实的微观解释不正确的是（）选项事实解释A10mL水和10mL酒精混合体积小于20mL分子之间有间隔B注射器中的气体通过压缩体积会变小加压时气体分子变小C氧气和液氧化学性质相同都含有氧分子D一氧化碳和二氧化碳化学性质不同分子构成不同【答案】B【解析】A、10mL水和10mL酒精混合体积小于20mL，说明分子之间有间隔，微观解释正确，不符合题意；B、注射器中的气体通过压缩体积会变小，说明加压时气体分子间间隔变小，分子大小不变，微观解释不正确，符合题意；C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，氧气和液氧都是由氧分子构成，它们化学性质相同是由于都含有氧分子，微观解释正确，不符合题意；D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，一氧化碳是由一氧化碳分子构成，二氧化碳是由二氧化碳分子构成，不同种分子的化学性质不同，微观解释正确，不符合题意；故选B。6．银针曾是中医针灸的常用器械。已知一种核电荷数为47的银原子的相对原子质量为108。下列关于该银原子说法正确的是（）A．原子核内质子数为47，核外电子数为61 B．原子核外电子共带有47个单位负电荷C．原子核内质子数和中子数都是47 D．原子质量是碳原子质量的108倍【答案】B【解析】A、在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，故银原子核内质子数为47，核外电子数也为47，说法错误，不符合题意；B、在原子中，核电荷数=核外电子数，故银原子核外电子数为47，每个电子带一个单位负电荷，故银原子核外电子共带有47个单位负电荷，说法正确，符合题意；C、在原子中，质子数=核电荷数，相对原子质量=质子数+中子数，故银原子核内质子数为47，中子数为108-47=61，说法错误，不符合题意；D、相对原子质量是原子的质量与一个碳-12原子质量的的比值，它是一个比值，且相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，不能说原子质量是碳-12原子质量的多少倍，说法错误，不符合题意。故选：B。7．氧气在-183℃时变为淡蓝色液体的过程中，发生变化正确的是（）A．分子体积变小 B．分子总数减少C．分子间间隔变小 D．化学性质发生变化【答案】C【解析】氧气在-183℃时变为淡蓝色液体的过程中，是因为气体分子之间有较大的间隔，变为淡蓝色液体时分子之间的间隔变小；分子的体积、分子总数减少不变，分子的种类没有改变，化学性质没有改变。故选C。8．下列有关水的组成说法错误的是（）A．水由大量水分子聚集而成 B．水由二个氢元素和一个氧元素组成C．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 D．水由氢元素和氧元素组成【答案】B【解析】A、水由大量水分子聚集而成，选项正确；B、元素只论种类，不论个数，不能说水由二个氢元素和一个氧元素组成，应描述为水由氢元素和氧元素组成，选项错误；C、每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，选项正确；D、水由氢元素和氧元素组成，选项正确；故选B。9．科学家对原子结构的认识经历一个漫长的过程，阅读教材P69“科学史话”，了解原子模型的演变，完成填空：（1）道尔顿原子模型——“实心球”模型墨子（中国古代哲学家）：“非半弗斫，则不动，说在端”，认为不断分割物质，直到无法再分时便得到；道尔顿（英国科学家）：是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、再分的实心球。（2）汤姆孙原子模型——“葡萄干布丁”模型汤姆孙（英国物理学家）：通过一系列实验发现了，在此基础上，他提出了一种原子模型，认为均匀分布在整个原子内，带的镶嵌其中。（3）卢瑟福原子模型——“核式结构”模型卢瑟福（英国物理学家）：通过实验，发现原子中带正电荷部分的，但几乎占有，在外运动。【答案】（1）“端”原子不可（2）电子正电荷负电荷电子（3）α粒子散射体积很小全部质量电子原子核【解析】（1）根据题文，不断分割物质，直到无法再分时便得到“端”，道尔顿认为原子是构成物质的基本粒子，创立原子学说，都认为原子不可分；（2）汤姆孙通过实验发现了电子，认为正电荷和带负电荷的电子镶嵌其中；（3）卢瑟福通过α粒子散射实验，证明了原子内部微粒不是均匀分布的，原子中心是带正电的且体积很小，但质量几乎占据原子所有的质量，而电子在原子核外围绕着原子核做运动。10．科学家在实验中思考探索，逐步完善人类对原子的内部结构认识。（1）α粒子是某些放射性物质衰变时释放出来的氦原子核，由两个中子和两个质子构成，则α粒子带2个单位(填“正”或“负”)电荷。（2）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，提出有核原子模型。如图能正确反映他的实验结果的示意图是_________(填序号)。A．B． C．（3）金是由金原子构成的，1μm金箔约包含3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明(填“原子的质量是均匀分布的”或“原子内部绝大部分空间是空的”)。（4）卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”是指原子中的。【答案】（1）正（2）C（3）原子内部绝大部分空间是空的（4）原子核【解析】（1）α粒子由两个中子和两个质子构成，中子不带电，每一个质子带1个单位正电荷，则α粒子带2个单位正电荷，故填：正；（2）原子不是一个实心球体，原子核体积很小，原子核外的电子质量很小，可以忽略不计，所以大多数α粒子能穿透过去，由干α粒子带正电荷，原子核也带正电荷，同性相斥，少数α粒子遇到原子核，就会发生偏向，由于原子的质量主要集中在原子核上，极少数α粒子被反弹了回来，或发生了很明显的偏向，故选C；（3）绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故填：原子内部绝大部分空间是空的；（4）原子的质量主要集中在原子核上，卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”是指原子中的原子核，故填：原子核。【能力提升】11．建构模型是学习化学的重要方法，下列有关模型正确的是（）A．空气组成 B．地壳中元素含量C．反应类型之间的关系 D．物质的组成与构成【答案】D【解析】A、空气中氮气约占空气体积分数的78%，氧气约占空气体积分数的21%，其他成分占空气体积分数的1%，模型错误，不符合题意；B、地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，模型错误，不符合题意；C、化合反应的特征是“多变一”，分解反应的特征是“一变多”，两者属于并列关系；氧化反应是物质与氧的反应，氧化反应与化合反应属于交叉关系，模型错误，不符合题意；D、物质是由元素组成的，物质可以由分子、原子、离子构成，原子可以构成分子，分子可以分解为原子，原子通过得失电子形成阴阳离子，模型正确，符合题意。故选：D。12．下列关于化学发展史的叙述正确的是（）A．门捷列夫发现质量守恒定律 B．道尔顿发现了元素周期律C．拉瓦锡提出了原子论 D．阿伏加德罗提出分子学说【答案】D【解析】A、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故A错误；B、道尔顿提出了原子论，故B错误；C、拉瓦锡用定量实验，测定出空气是由氮气和氧气组成的结论，故C错误；D、阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念，并创立了分子学说，故D正确；故选：D。13．模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物，下列不属于模型的是（）A．氦原子 B．细胞结构 C．电流表 D．甲烷分子结构【答案】C【分析】模型是所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式，也可指根据实验、图样放大或缩小而制作的样品，一般用于展览或实验或铸造机器零件等用的模子。【解析】A、此图为氦原子的模型图，A不符合题意；B、此图为细胞结构的模型图，B不符合题意；C、此图为电流表符号，不属于模型，C符合题意；D、此图甲烷分子结构，是化学分子的表现形式图，属于模型，D不符合题意；故选：C。14．1909年，英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验。根据这个实验获得的正确结论是（）①金原子核带正电荷；②金原子是实心球体，紧密排列；③金原子中有带负电的电子；④金原子核的质量与粒子质量相当；⑤金原子核体积很小；⑥原子的质量主要集中在原子核上A．①②③④ B．②③⑤ C．①⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】C【解析】①α粒子带正电，一小部分α粒子改变了原来的方向，说明遇到了带正电的微粒才改变了方向，因此金原子核带正电，故说法正确；②由α粒子轰击金箔实验，绝大多数α粒子未发生偏转，可得金原子并非是实心球体，紧密排列，故说法错误；③该实验的三种现象不能说明核外电子所带电荷情况，故说法错误；④有极少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的东西，即原子核质量很大，故说法错误；⑤由α粒子轰击金箔实验，绝大多数α粒子未发生偏转，可得金原子并非是实心球体，原子内部有很大空间，原子核体积很小，故说法正确；⑥有极少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的东西，即原子核，可知原子的质量主要集中在原子核上，故说法正确；说法正确的有①⑤⑥；故选：C。15．关于分子和原子的说法，正确的是（）A．原子是构成物质的一种粒子B．不同种原子可以构成分子，同种原子不可以构成分子C．化学变化中分子种类不一定发生变化D．保持二氧化碳化学性质的最小粒子是碳原子和氧原子【答案】A【解析】A、原子是构成物质的一种粒子，如铁由铁原子构成，正确；B、不同种原子可以构成分子，同种原子也可以构成分子，例如氧气分子（O2）就是由同种原子（氧原子）构成的，错误；C、化学变化中分子离解成原子，原子重新组成新的分子，分子种类一定发生变化，错误；D、二氧化碳是由分子构成，分子是保持物质化学性质的最小微粒，保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子，而不是碳原子和氧原子，错误。故选A。16．跨学科活动原子结构模型的建立，经过了几代科学家的艰辛努力，直到现在仍在探索中。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。下列有关认识正确的是（）A．锂原子的质子数是2B．图中带负电的微观粒子是电子C．原子核是不可分割的实心球体D．由图可知，锂原子带2个单位负电荷【答案】B【解析】A、如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子，锂原子的质子数是3，故A认识错误；B、图中带负电的微观粒子是核外电子，故B认识正确；C、由图示可知，原子核并不是不可分割的实心球体，原子核可以分为质子和中子，故C认识错误；D、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，核外有3个电子，在原子中，质子带正电，电子带负电，中子不带电，质子所带正电荷与电子所带负电荷相等，所以原子不显电性，故锂原子不带电，故D认识错误；故选：B。17．阅读下面科普短文。19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，英国物理学家汤姆生发现带负电的粒子后，才引起了人们对原子模型的探索。那么电子带负电荷，原子不带电，说明原子内存在带正电荷的部分，它们是均匀分布呢？还是集中分布呢？这引起了物理学家们的兴趣。1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验后，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进，但是少数α粒子的运行轨迹发生了偏转，并且有极少数α粒子偏转的角度超过90°，有的甚至达到了180°，像是被金箔弹了回来。卢瑟福认为，α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹遇到灰尘一样，运动方向不会发生明显改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上，否则大角度散射是不可能的。根据文中内容回答下列问题：（1）汤姆生发现的一种带负电荷的粒子是。（2）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是。（3）通过α粒子散射实验，你认为原子的内部结构为以下类型中的_______（填序号）。A．

不可再分的实心小球B．

正负电荷均匀分布C．

质量集中在核上（4）根据实验推测，金原子核的质量比α粒子（填“大”或“小”）。【答案】（1）电子（2）原子核（3）C（4）大【解析】（1）汤姆生发现的一种带负电荷的粒子是电子；（2）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核；（3）由α粒子散射实验推断，原子是由原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，与C模型最相符。（4）根据“少数α粒子的运行轨迹发生了偏转，并且有极少数α粒子偏转的角度超过90°，有的甚至达到了180°，像是被金箔弹了回来”可知，金原子核的质量比α粒子大。18．在宏观、微观与符号之间建立联系，是化学学科的特点。（1）元素、物质、微粒三者之间的关系如图所示。①应填，②应填，③应填，④为带正电荷的粒子，应填。（2）在化学反应的过程中，分子种类（变化/无变化），由此说明分子的特征之一：分子是保持物质的一种微观粒子。（3）一个铁原子质子数为26，中子数比质子数多4个，则该原子核外有个电子。【答案】（1）原子分子原子核质子（2）变化化学性质（3）26【解析】（1）汞是由汞原子构成；水是由水分子构成；原子是由原子核和核外电子构成的，则③为原子核；原子核是由质子和中子构成，质子带正电，则④为质子。（2）化学变化的实质为：分子分成原子，原子重新组合为新分子，则化学变化中，分子种类改变；由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子。（3）原子的质子数=核外电子数，则铁原子核外有26个电子。【直击中考】19．（2024·山西晋城·一模）飞秒激光的出现，使人类第一次在原子和电子的层面上观察到微粒超快的运动过程。以下对于“飞秒”的认识正确的是（）A．是一种新微粒 B．是一种新物质C．是一种计量单位 D．是一种物质状态【答案】C【解析】飞秒激光在原子和电子的层面上观察到微粒超快的运动过程，是一种计量微粒运动快慢的单位。故选C。20．（2024·河北保定·二模）下列对生产、生活中做法的解释正确的是（）A．夏天在室内洒水降温——水的比热容较大B．用天然气做饭时，调大通风口