《第三单元 物质结构研究的意义》（同步训练）高中化学选择性必修2-苏教版-2024-2025学年

《第三单元物质结构研究的意义》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于物质结构的研究意义叙述错误的是（）A、有助于理解物质的物理性质B、揭示了物质之间相互作用的本质C、能够预测物质的化学性质D、推动了科技和工业的进步2、在物质结构研究中，以下哪个理论认为原子核是带正电的核心，电子在核外作椭圆轨迹运动？A.氢原子模型B.卢瑟福核式结构模型C.波尔原子模型D.电子云模型3、在物质结构的研究中，下列哪个实验装置可以用来验证电子的存在？A、光电效应实验装置B、α粒子散射实验装置C、原子光谱实验装置D、氢原子光谱实验装置4、下列关于原子轨道的说法正确的是：A.s轨道的形状为哑铃形B.p轨道的能量总是高于s轨道C.d轨道可以容纳最多6个电子D.f轨道开始出现在第四能级5、以下关于物质结构研究的意义，错误的是：A、有助于揭示物质的性质和变化规律B、为合成新材料提供理论基础C、有助于推动生物学、医学等领域的发展D、与日常生活中的烹饪无关6、下列关于物质结构研究的意义，说法正确的是（）A、物质结构研究仅对科学家有意义，与普通学生无关。B、物质结构研究是推动新材料、新药物研发的基础。C、物质结构研究只是为了了解物质的存在形式，不涉及新技术或新应用。D、物质结构研究对环境保护没有帮助。7、以下哪个科学家提出了原子的.wrapmodel结构模型？A.库仑B.道尔顿C.汤姆森D.波尔8、在物质结构的研究中，下列哪个方法主要用于确定原子轨道的形状和方向？A.X射线衍射B.磁共振波谱C.质谱法D.红外光谱9、下列关于分子间作用力的说法错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等B.范德华力是一种较弱的作用力，主要影响物质的物理性质C.氢键可以存在于分子内，也可以存在于不同分子之间D.分子间作用力的强度总是大于化学键10、下列关于物质结构研究的意义的说法，错误的是（）A.物质结构的研究有助于揭示物质的性质和变化规律B.物质结构的研究有助于开发新材料，推动科技进步C.物质结构的研究有助于发展新的化学理论和实验方法D.物质结构的研究与人类日常生活无关11、下列有关原子结构和元素周期律的说法中，正确的是（）。A.第一电离能：N<OB.电负性：Si>PC.最外层电子数为2的元素一定位于第ⅡA族D.电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹的元素位于第四周期第ⅠA族解析：A.氦（He）的第一电离能非常高，氮（N）的第一电离能高于氧（O），因此N<O的说法不正确。B.电负性指的是原子吸引分子中电子的能力，磷（P）的非金属性较弱，其电负性低于硅（Si），因此Si>P的说法不正确。C.最外层有2个电子的元素确实有可能位于第ⅡA族，但并不绝对，因为还可以位于ds区的第Ⅷ族的一些元素，最外层也同样有2个电子。例如铜（Cu）的最外层电子排布为3d¹⁰4s¹，其最外层仍然只有1个电子，而且不需要排布为4s²。因此这个选项也不总是成立。D.电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹的元素，其外围电子排布为4s¹，代表该元素位于第四周期第ⅠA族，这个描述是正确的。12、题目：正确表述下列物质结构的研究意义的是（）A.有助于物质的性质预测和调控B.帮助揭示化学反应的实质C.促进新能源的开发和利用D.实现物质结构的制备与应用13、以下关于物质结构研究的意义的说法中，正确的是（）A.物质结构研究可以帮助我们更好地了解物质的性质，从而为材料的开发提供理论依据。B.物质结构研究的主要目的是为了满足日常生活对物质的需求。C.物质结构研究可以让我们对自然界中的物质现象有更直观的感受。D.物质结构研究的主要目的是为了提高化学反应的速率。14、下列关于分子间作用力的说法中，错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等。B.氢键可以存在于分子内部，也可以存在于不同分子之间。C.范德华力强度小于共价键，但对物质物理性质的影响可以忽略不计。D.分子间作用力的存在使得物质能够形成液体或固体状态。15、在研究物质结构的过程中，下列哪个实验对于揭示原子内部结构具有重要意义？A.汤姆逊的阴极射线实验B.卢瑟福的α粒子散射实验C.贝克线的发现D.马克尼克的电子衍射实验16、元素X的基态原子价层电子构型为3s23pA、第二周期，第ⅣA族B、第三周期，第ⅣA族C、第二周期，第ⅥA族D、第三周期，第ⅥA族二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题请根据以下资料，回答下列问题：资料：氢原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶，锂原子的核外电子排布为1s²2s¹。（1）解释氦原子核外电子排布为1s²的原因；（2）简述锂原子失去最外层电子后形成锂离子时电子排布的变化；（3）分析氢原子在基态时需要吸收能量才能激发电子进入更高能级的原因。第二题题目：试述分子间作用力对物质性质的影响，并举例说明。比较下列各组物质的沸点高低，并解释原因：H₂O和H₂SNH₃和PH₃CH₄和SiH₄第三题题目：下列关于原子结构的研究及其意义的描述中，正确的是：A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，这一模型推动了原子物理学的发展。B.汤姆生提出了葡萄干面包模型，认为原子是一个实心球，内部充满了正电荷，电子像葡萄干一样嵌在其中。C.波尔提出了量子化轨道模型，认为电子在原子中只能存在于某些特定的轨道上，这些轨道对应着特定的能量。D.海森堡提出了不确定性原理，认为粒子的位置和动量不能同时被精确测量，这一原理对量子力学的发展具有重要意义。第四题题目：元素周期表中同一主族元素的某些性质呈现出一定的递变规律。以第三周期元素为例，分析钠（Na）与氯（Cl）的原子结构、化学性质以及化合物性质，并解释以下三个问题：1.为什么钠比氯更容易失去一个电子？2.钠氯化物化学式为NaCl，解释其形成原因。3.钠和氯原子的化学性质为何能够相互作用形成NaCl化合物？《第三单元物质结构研究的意义》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于物质结构的研究意义叙述错误的是（）A、有助于理解物质的物理性质B、揭示了物质之间相互作用的本质C、能够预测物质的化学性质D、推动了科技和工业的进步答案：A解析：虽然物质结构的研究确实有助于理解物质的物理性质，但是它最主要的目的是理解物质的化学性质和揭示物质之间相互作用的本质，进而预测其化学性质，并推动科技和工业的进步。因此，选项A是错误的，可以更好地理解其他选项，因为它们都正确体现了物质结构研究的意义。2、在物质结构研究中，以下哪个理论认为原子核是带正电的核心，电子在核外作椭圆轨迹运动？A.氢原子模型B.卢瑟福核式结构模型C.波尔原子模型D.电子云模型答案：B解析：这一题目考查的是对历史上不同原子模型的理解。卢瑟福核式结构模型是卢瑟福在1911年提出的，他认为原子核是带正电的，电子在原子核外作椭圆或近似圆形的轨道运动。这一模型为后来的现代原子理论奠定了基础。A选项的氢原子模型主要是介绍氢原子光谱的，C选项的波尔原子模型是在卢瑟福模型的基础上进一步发展，引入了量子化的观点，但不是最早提出电子绕核的模型。D选项的电子云模型则是后来的量子力学发展出的概念，描述电子在原子轨道上的分布状态，而非具体运动轨迹。因此，正确答案是B选项。3、在物质结构的研究中，下列哪个实验装置可以用来验证电子的存在？A、光电效应实验装置B、α粒子散射实验装置C、原子光谱实验装置D、氢原子光谱实验装置答案：C解析：电子的存在最早是由汤姆孙通过研究阴极射线得出的。在原子光谱实验装置中，当电子从阴极发射出来，经过高压电场加速后，会激发气体原子或分子，使其发出特定波长的光。通过分析这些光谱，可以确定电子的存在。因此，选项C是正确的。选项A、B、D分别与光电效应、α粒子散射和氢原子光谱有关，这些实验虽然对物质结构的研究具有重要意义，但并不是直接用来验证电子的存在。4、下列关于原子轨道的说法正确的是：A.s轨道的形状为哑铃形B.p轨道的能量总是高于s轨道C.d轨道可以容纳最多6个电子D.f轨道开始出现在第四能级答案：D解析：本题考查了对原子轨道基本概念的理解。选项A错误，因为s轨道实际上是球形的；p轨道才是哑铃形的。选项B虽然在大多数情况下p轨道的能量确实高于s轨道，但这并不是绝对的，比如在多电子原子中，由于屏蔽效应和钻穿效应，某些p轨道的能量可能低于更高主量子数的s轨道。选项C错误，d轨道可以容纳10个电子，因为一个d亚层有5个轨道，每个轨道最多可以容纳2个电子。选项D正确，f轨道开始出现在第四能级，即从n=4开始出现f轨道，因为要满足n-3≥1，才能形成f轨道。因此，正确答案是D。5、以下关于物质结构研究的意义，错误的是：A、有助于揭示物质的性质和变化规律B、为合成新材料提供理论基础C、有助于推动生物学、医学等领域的发展D、与日常生活中的烹饪无关答案：D解析：物质结构研究对于日常生活中的烹饪也有一定的关系，例如，了解食物分子的结构有助于我们更好地掌握烹饪技巧，提高食物的口感和营养价值。因此，D选项错误。其他选项均正确，物质结构研究对于揭示物质的性质和变化规律、合成新材料、推动生物学、医学等领域的发展都有着重要的意义。6、下列关于物质结构研究的意义，说法正确的是（）A、物质结构研究仅对科学家有意义，与普通学生无关。B、物质结构研究是推动新材料、新药物研发的基础。C、物质结构研究只是为了了解物质的存在形式，不涉及新技术或新应用。D、物质结构研究对环境保护没有帮助。答案：B解析：物质结构研究对于理解物质的基本性质、发展新材料和新药物有着基础性的作用。通过研究物质的微观结构，科学家可以设计和合成新的材料或药物，促进科学技术的进步，并改善生活质量。因此，选项B正确。选项A明显错误，因为任何科学知识的学习与研究都对学生有重要意义；选项C过于绝对，忽略了物质结构研究在促进行业发展和科技进步中的实际价值；选项D也错误，环境保护同样需要深入了解物质的化学性质和行为，从而采取有效的措施。7、以下哪个科学家提出了原子的.wrapmodel结构模型？A.库仑B.道尔顿C.汤姆森D.波尔答案：C解析：选项C汤姆森在1897年提出了原子的wrapsmodel（又称为“葡萄干布丁模型”）。在这个模型中，他认为原子是由数量等多的正电荷和相互嵌套的电子组成的，由此解释了原子电中性的现象。库仑是电荷量的发现者，道尔顿提出了原子论，波尔提出了原子结构的量子模型，均与wrapmodel无关。8、在物质结构的研究中，下列哪个方法主要用于确定原子轨道的形状和方向？A.X射线衍射B.磁共振波谱C.质谱法D.红外光谱答案：A解析：X射线衍射是一种常用的物理方法，通过分析X射线与物质相互作用后的衍射图案，可以确定物质的晶体结构和原子轨道的形状和方向。磁共振波谱主要用于研究分子的结构和动态性质，质谱法主要用于测定物质的分子量和结构，红外光谱则用于鉴定有机物中的官能团。因此，选项A是正确的。9、下列关于分子间作用力的说法错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等B.范德华力是一种较弱的作用力，主要影响物质的物理性质C.氢键可以存在于分子内，也可以存在于不同分子之间D.分子间作用力的强度总是大于化学键答案：D解析：分子间作用力是指分子与分子之间的吸引力，主要包括范德华力和氢键。范德华力是由偶极-偶极相互作用、诱导偶极相互作用以及瞬时偶极相互作用组成，这些作用力相对较为微弱，主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。氢键是一种特殊的分子间作用力，它比范德华力强，但仍然远不如化学键那样强烈。因此选项D表述错误，分子间作用力的强度通常小于化学键的强度。10、下列关于物质结构研究的意义的说法，错误的是（）A.物质结构的研究有助于揭示物质的性质和变化规律B.物质结构的研究有助于开发新材料，推动科技进步C.物质结构的研究有助于发展新的化学理论和实验方法D.物质结构的研究与人类日常生活无关答案：D解析：物质结构的研究与人类日常生活密切相关。通过对物质结构的研究，我们可以更好地理解物质的性质和变化规律，从而在材料科学、医药、环境保护等领域取得重要进展。例如，通过研究晶体结构，我们可以设计出具有特定功能的晶体材料；通过研究生物大分子结构，我们可以开发出新的药物。因此，选项D错误。11、下列有关原子结构和元素周期律的说法中，正确的是（）。A.第一电离能：N<OB.电负性：Si>PC.最外层电子数为2的元素一定位于第ⅡA族D.电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹的元素位于第四周期第ⅠA族解析：A.氦（He）的第一电离能非常高，氮（N）的第一电离能高于氧（O），因此N<O的说法不正确。B.电负性指的是原子吸引分子中电子的能力，磷（P）的非金属性较弱，其电负性低于硅（Si），因此Si>P的说法不正确。C.最外层有2个电子的元素确实有可能位于第ⅡA族，但并不绝对，因为还可以位于ds区的第Ⅷ族的一些元素，最外层也同样有2个电子。例如铜（Cu）的最外层电子排布为3d¹⁰4s¹，其最外层仍然只有1个电子，而且不需要排布为4s²。因此这个选项也不总是成立。D.电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹的元素，其外围电子排布为4s¹，代表该元素位于第四周期第ⅠA族，这个描述是正确的。答案：D12、题目：正确表述下列物质结构的研究意义的是（）A.有助于物质的性质预测和调控B.帮助揭示化学反应的实质C.促进新能源的开发和利用D.实现物质结构的制备与应用答案：AB解析：物质结构的研究具有重大的意义，其中包括：A.有助于物质的性质预测和调控：通过研究物质的结构，我们可以预测物质的性质，并在实际应用中对其性质进行调控，从而优化材料和产品的性能。B.帮助揭示化学反应的实质：物质的结构决定了物质的化学反应规律，研究物质结构有助于揭示化学反应的实质，从而为化学反应的理论研究和工程应用提供理论依据。D.实现物质结构的制备与应用：物质结构的研究有助于实现新型物质的设计、制备和应用，但这也不是其最主要的意义，故D选项不选。综上，A、B两个选项最符合题意，故答案为AB。13、以下关于物质结构研究的意义的说法中，正确的是（）A.物质结构研究可以帮助我们更好地了解物质的性质，从而为材料的开发提供理论依据。B.物质结构研究的主要目的是为了满足日常生活对物质的需求。C.物质结构研究可以让我们对自然界中的物质现象有更直观的感受。D.物质结构研究的主要目的是为了提高化学反应的速率。答案：A解析：物质结构研究的主要目的是为了揭示物质的基本结构特征，从而为化学科学的发展提供理论依据。通过研究物质的结构，我们可以更好地了解物质的性质，为材料科学、药物设计、催化剂制备等领域提供重要的理论指导。选项A正确地表述了物质结构研究的重要性。选项B、C、D都与物质结构研究的真正目的不符。14、下列关于分子间作用力的说法中，错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等。B.氢键可以存在于分子内部，也可以存在于不同分子之间。C.范德华力强度小于共价键，但对物质物理性质的影响可以忽略不计。D.分子间作用力的存在使得物质能够形成液体或固体状态。答案：C解析：本题考查分子间作用力的概念及其对物质性质的影响。选项A正确地描述了分子间作用力的主要类型；选项B指出氢键既可存在于同一分子内也可在不同分子间形成，这是正确的；选项C提到范德华力虽然比共价键弱，但是对物质的物理性质（如沸点、熔点）有着重要影响，并非可以忽略不计，因此该选项表述有误；选项D说明了分子间作用力对于物质相态的重要性，这是正确的。所以，错误的选项是C。15、在研究物质结构的过程中，下列哪个实验对于揭示原子内部结构具有重要意义？A.汤姆逊的阴极射线实验B.卢瑟福的α粒子散射实验C.贝克线的发现D.马克尼克的电子衍射实验答案：B解析：卢瑟福的α粒子散射实验通过观察α粒子在金箔上的散射情况，揭示了原子内部有一个非常小但质量集中的核，这一实验对于理解原子结构具有重要意义。选项A汤姆逊的阴极射线实验揭示了电子的存在，选项C贝克线的发现揭示了物质对X射线的吸收特性，选项D马克尼克的电子衍射实验揭示了晶体结构的有序性。因此，选项B是正确答案。16、元素X的基态原子价层电子构型为3s23pA、第二周期，第ⅣA族B、第三周期，第ⅣA族C、第二周期，第ⅥA族D、第三周期，第ⅥA族答案：D解析：元素X的价层电子构型为3s23p4，说明其最外层有6个电子，因此属于第ⅥA族；同时，该元素的电子排布中，3s二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题请根据以下资料，回答下列问题：资料：氢原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶，锂原子的核外电子排布为1s²2s¹。（1）解释氦原子核外电子排布为1s²的原因；（2）简述锂原子失去最外层电子后形成锂离子时电子排布的变化；（3）分析氢原子在基态时需要吸收能量才能激发电子进入更高能级的原因。答案：（1）氦原子核外电子排布为1s²的原因是：氦原子的质子数为2，与电子数相同，质子与电子的库仑引力达到平衡，使得电子稳定在1s轨道上。（2）锂原子失去最外层电子后形成锂离子时，电子排布的变化为：锂原子核外电子排布为1s²2s¹，失去最外层2s轨道上的1个电子后，变为1s²的稳定电子排布，形成Li⁺离子。（3）氢原子在基态时需要吸收能量才能激发电子进入更高能级的原因是：基态时，氢原子的电子已处于最低能量状态，电子之间的库仑引力与电子与原子核之间的库仑引力达到平衡。激发电子进入更高能级时，需要克服电子之间的库仑引力，吸收能量，使电子脱离较低能级的束缚。第二题题目：试述分子间作用力对物质性质的影响，并举例说明。比较下列各组物质的沸点高低，并解释原因：H₂O和H₂SNH₃和PH₃CH₄和SiH₄答案：分子间作用力主要包括范德华力（包括色散力、诱导力和取向力）、氢键等。这些作用力虽然远弱于化学键，但在决定物质的物理性质如熔点、沸点、溶解度等方面起着关键作用。例如，水分子之间存在较强的氢键作用，这使得水在常温下呈液态，且具有较高的比热容和表面张力，对于地球上的生命活动至关重要。沸点高低的比较及原因：H₂O(水)和H₂S(硫化氢)：H₂O的沸点高于H₂S。原因是H₂O分子之间可以形成氢键，而H₂S分子之间主要靠较弱的范德华力相互作用，因此H₂O具有更高的沸点。NH₃(氨)和PH₃(磷化氢)：NH₃的沸点高于PH₃。同样地，这是由于NH₃分子之间能够形成氢键，而PH₃分子间的相互作用力相对较弱。CH₄(甲烷)和SiH₄(硅烷)：尽管SiH₄的分子量大于CH₄，但由于CH₄分子间的作用力较强，加上碳原子与氢原子之间的电负性差异，使得CH₄表现出一定的极性，因此其沸点略高于SiH₄。不过，实际上SiH₄的沸点确实比CH₄高，这是因为随着原子序数的增加，分子的极化率增大，导致分子间的作用力增强。解析：对于(1)，分子间作用力影响物质性质的核心在于它们决定了分子如何聚集在一起。较强的分子间作用力会导致分子更加紧密地结合，从而提高物质的熔点和沸点，降低其挥发性。此外，分子间作用力还会影响物质的溶解性和表面张力等特性。对于(2)中的沸点比较，主要是基于分子间作用力的类型和强度。氢键是一种特别强的分子间作用力，它对含有N、O、F等电负性较大元素的化合物尤为重要，通常会导致这类化合物的沸点异常升高。而当分子量相近时，分子的极化能力也会成为影响沸点的一个因素，但在这个例子中，氢键的影响更为显著。需要注意的是，实际的沸点还可能受到其他因素的影响，比如分子形状等。第三题题目：下列关于原子结构的研究及其意义的描述中，正确的是：A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，这一模型推动了原子物理学的发展。B.汤姆生提出了葡萄干面包模型，认为原子是一个实心球，内部充满了正电荷，电子像葡萄干一样嵌在其中。C.波尔提出了量子化轨道模型，认为电子在原子中只能存在于某些特定的轨道上，这些轨道对应着特定的能量。D.海森堡提出了不确定性原理，认为粒子的位置和动量不能同时被精确测量，这一原理对量子力学的发展具有重要意义。答案：A,C,D解析：选项A正确，卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子内部的结构，提出了原子核式结构模型，这一模型对原子物理学的发展起到了推动作用。选项B错误，汤姆生的葡萄干面包模型认为原子是实心球，内部充满了正电荷，电子像葡萄干一样嵌在其中。这一模型后来被卢瑟福的实验所否定。选项C正确，波尔的量子化轨道模型是量子力学发展的重要里程碑，它提出电子只能在某些特定的轨道上运动，这些轨道对应着特定的能量。选项D正确，海森堡的不确定性原理指出，粒子的位置和动量不能同时被精确测量，这一原理对量子力学的发展具有重要意义。第四题题目：元素周期表中同一主族元素的某些性质呈现出一定的递变规律。以第三周期元素为例，分析钠（Na）与氯（Cl）的原子结构、化学性质以及化合物性质，