跨學科實踐活動2 制作模型并展示科學家探索物質(zhì)組成與結構的歷程（分層作業(yè)）-九年級化學上冊同步高效課堂（人教版2024）（解析版）

第第頁跨學科實踐活動2制作模型并展示科學家探索物質(zhì)組成與結構的歷程【基礎達標】1．對甲、乙、丙、丁四幅圖片的解釋不正確的是（）A．圖甲中A集氣瓶中應該裝空氣，B集氣瓶中應該裝二氧化氮，這樣做的目的是避免密度大小不同對實驗造成影響B(tài)．圖乙中，紅墨水在熱水中比在冷水中擴散得快，說明溫度越高，分子運動越劇烈C．圖丙中將兩個鉛柱壓在一起，下面能夠懸掛一個鉤碼，說明分子之間存在引力D．圖丁中注射器里密封一些空氣，用手推動活塞將空氣壓縮，說明分子之間不存在斥力【答案】D【解析】A、甲圖探究的是擴散現(xiàn)象的問題，由于二氧化氮的密度比空氣密度大，為了避免密度大小對實驗造成影響，上面的A集氣瓶中應該裝空氣，故解釋正確；B、分子運動受溫度影響，乙圖中紅墨水在熱水中比在冷水中擴散得快，說明溫度越高，分子運動越劇烈，故解釋正確；C、丙圖中緊壓在一起的兩個鉛塊能夠吊起鉤碼而不分開，是因為分子之間存在引力，故解釋正確；D、用手可以推動活塞將空氣壓縮，是因為分子之間的間隙比較大，并不能說明分子之間存在斥力，故解釋錯誤。故選D。2．下列有關分子、原子、離子的說法中，正確的是（）A．分子、原子和離子都可以直接構成物質(zhì) B．原子都是由質(zhì)子、中子、核外電子構成的C．帶正電荷的微粒一定是陽離子 D．分子由原子構成，分子比原子大【答案】A【解析】A、分子、原子、離子都能直接構成物質(zhì)，如氧氣由氧分子構成，鐵由鐵原子構成，氯化鈉由鈉離子和氯離子構成，故選項說法正確；B、并不是一切原子的原子核都是由質(zhì)子、中子構成的，如氫原子核內(nèi)只有質(zhì)子，沒有中子，故選項說法錯誤；C、帶正電荷的微粒有質(zhì)子，原子核，陽離子，所以帶正電荷的微粒不一定是陽離子，只有帶正電荷的原子或原子團才是陽離子，故選項說法錯誤；D、分子由原子構成，分子一定比構成它的原子大，但分子不一定比原子大，如氧原子比氫分子大，故選項說法錯誤。故選A。3．原子和分子的根本區(qū)別是（）A．是否可以再分成更小的微粒 B．是否在化學變化中可以再分C．是否屬于構成物質(zhì)的微粒 D．是否保持物質(zhì)的化學性質(zhì)【答案】B【解析】在化學變化中分子分成原子，原子重新組合成新的分子。原子和分子的根本區(qū)別在化學變化中分子可以再分，而原子不可以再分。故選B。4．食品與健康、能源與環(huán)境是我們共同關注的社會問題。紫薯營養(yǎng)豐富，紫薯中富含淀粉、維生素C、維生素B、鐵、鈣、硒等。這里的“鐵”、“鈣”是指（）A．單質(zhì) B．分子 C．原子 D．元素【答案】D【解析】物質(zhì)是由元素組成，紫薯營養(yǎng)豐富，紫薯中富含淀粉、維生素C、維生素B、鐵、鈣、硒等。這里的“鐵”、“鈣”是指元素。故選D。5．從宏觀、微觀相結合的視角探究物質(zhì)是認識化學的科學思維方式之一，下列事實的微觀解釋不正確的是（）選項事實解釋A10mL水和10mL酒精混合體積小于20mL分子之間有間隔B注射器中的氣體通過壓縮體積會變小加壓時氣體分子變小C氧氣和液氧化學性質(zhì)相同都含有氧分子D一氧化碳和二氧化碳化學性質(zhì)不同分子構成不同【答案】B【解析】A、10mL水和10mL酒精混合體積小于20mL，說明分子之間有間隔，微觀解釋正確，不符合題意；B、注射器中的氣體通過壓縮體積會變小，說明加壓時氣體分子間間隔變小，分子大小不變，微觀解釋不正確，符合題意；C、由分子構成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒，氧氣和液氧都是由氧分子構成，它們化學性質(zhì)相同是由于都含有氧分子，微觀解釋正確，不符合題意；D、由分子構成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子，一氧化碳是由一氧化碳分子構成，二氧化碳是由二氧化碳分子構成，不同種分子的化學性質(zhì)不同，微觀解釋正確，不符合題意；故選B。6．銀針曾是中醫(yī)針灸的常用器械。已知一種核電荷數(shù)為47的銀原子的相對原子質(zhì)量為108。下列關于該銀原子說法正確的是（）A．原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為47，核外電子數(shù)為61 B．原子核外電子共帶有47個單位負電荷C．原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都是47 D．原子質(zhì)量是碳原子質(zhì)量的108倍【答案】B【解析】A、在原子中，質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，故銀原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為47，核外電子數(shù)也為47，說法錯誤，不符合題意；B、在原子中，核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，故銀原子核外電子數(shù)為47，每個電子帶一個單位負電荷，故銀原子核外電子共帶有47個單位負電荷，說法正確，符合題意；C、在原子中，質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)，相對原子質(zhì)量=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，故銀原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為47，中子數(shù)為108-47=61，說法錯誤，不符合題意；D、相對原子質(zhì)量是原子的質(zhì)量與一個碳-12原子質(zhì)量的的比值，它是一個比值，且相對原子質(zhì)量單位為“1”，通常省略不寫，不能說原子質(zhì)量是碳-12原子質(zhì)量的多少倍，說法錯誤，不符合題意。故選：B。7．氧氣在-183℃時變?yōu)榈{色液體的過程中，發(fā)生變化正確的是（）A．分子體積變小 B．分子總數(shù)減少C．分子間間隔變小 D．化學性質(zhì)發(fā)生變化【答案】C【解析】氧氣在-183℃時變?yōu)榈{色液體的過程中，是因為氣體分子之間有較大的間隔，變?yōu)榈{色液體時分子之間的間隔變??；分子的體積、分子總數(shù)減少不變，分子的種類沒有改變，化學性質(zhì)沒有改變。故選C。8．下列有關水的組成說法錯誤的是（）A．水由大量水分子聚集而成 B．水由二個氫元素和一個氧元素組成C．每個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成 D．水由氫元素和氧元素組成【答案】B【解析】A、水由大量水分子聚集而成，選項正確；B、元素只論種類，不論個數(shù)，不能說水由二個氫元素和一個氧元素組成，應描述為水由氫元素和氧元素組成，選項錯誤；C、每個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成，選項正確；D、水由氫元素和氧元素組成，選項正確；故選B。9．科學家對原子結構的認識經(jīng)歷一個漫長的過程，閱讀教材P69“科學史話”，了解原子模型的演變，完成填空：（1）道爾頓原子模型——“實心球”模型墨子（中國古代哲學家）：“非半弗斫，則不動，說在端”，認為不斷分割物質(zhì)，直到無法再分時便得到；道爾頓（英國科學家）：是構成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅實的、再分的實心球。（2）湯姆孫原子模型——“葡萄干布丁”模型湯姆孫（英國物理學家）：通過一系列實驗發(fā)現(xiàn)了，在此基礎上，他提出了一種原子模型，認為均勻分布在整個原子內(nèi)，帶的鑲嵌其中。（3）盧瑟福原子模型——“核式結構”模型盧瑟福（英國物理學家）：通過實驗，發(fā)現(xiàn)原子中帶正電荷部分的，但幾乎占有，在外運動?！敬鸢浮浚?）“端”原子不可（2）電子正電荷負電荷電子（3）α粒子散射體積很小全部質(zhì)量電子原子核【解析】（1）根據(jù)題文，不斷分割物質(zhì)，直到無法再分時便得到“端”，道爾頓認為原子是構成物質(zhì)的基本粒子，創(chuàng)立原子學說，都認為原子不可分；（2）湯姆孫通過實驗發(fā)現(xiàn)了電子，認為正電荷和帶負電荷的電子鑲嵌其中；（3）盧瑟福通過α粒子散射實驗，證明了原子內(nèi)部微粒不是均勻分布的，原子中心是帶正電的且體積很小，但質(zhì)量幾乎占據(jù)原子所有的質(zhì)量，而電子在原子核外圍繞著原子核做運動。10．科學家在實驗中思考探索，逐步完善人類對原子的內(nèi)部結構認識。（1）α粒子是某些放射性物質(zhì)衰變時釋放出來的氦原子核，由兩個中子和兩個質(zhì)子構成，則α粒子帶2個單位(填“正”或“負”)電荷。（2）1911年，英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗，提出有核原子模型。如圖能正確反映他的實驗結果的示意圖是_________(填序號)。A．B． C．（3）金是由金原子構成的，1μm金箔約包含3000層金原子，絕大多數(shù)α粒子穿過后方向不變，說明(填“原子的質(zhì)量是均勻分布的”或“原子內(nèi)部絕大部分空間是空的”)。（4）盧瑟福提出“除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結構上”，這里的“很小的結構”是指原子中的。【答案】（1）正（2）C（3）原子內(nèi)部絕大部分空間是空的（4）原子核【解析】（1）α粒子由兩個中子和兩個質(zhì)子構成，中子不帶電，每一個質(zhì)子帶1個單位正電荷，則α粒子帶2個單位正電荷，故填：正；（2）原子不是一個實心球體，原子核體積很小，原子核外的電子質(zhì)量很小，可以忽略不計，所以大多數(shù)α粒子能穿透過去，由干α粒子帶正電荷，原子核也帶正電荷，同性相斥，少數(shù)α粒子遇到原子核，就會發(fā)生偏向，由于原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，極少數(shù)α粒子被反彈了回來，或發(fā)生了很明顯的偏向，故選C；（3）絕大多數(shù)α粒子穿過后方向不變，說明原子內(nèi)部絕大部分空間是空的，故填：原子內(nèi)部絕大部分空間是空的；（4）原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，盧瑟福提出“除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結構上”，這里的“很小的結構”是指原子中的原子核，故填：原子核。【能力提升】11．建構模型是學習化學的重要方法，下列有關模型正確的是（）A．空氣組成 B．地殼中元素含量C．反應類型之間的關系 D．物質(zhì)的組成與構成【答案】D【解析】A、空氣中氮氣約占空氣體積分數(shù)的78%，氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，其他成分占空氣體積分數(shù)的1%，模型錯誤，不符合題意；B、地殼中元素含量前五分別是氧、硅、鋁、鐵、鈣，模型錯誤，不符合題意；C、化合反應的特征是“多變一”，分解反應的特征是“一變多”，兩者屬于并列關系；氧化反應是物質(zhì)與氧的反應，氧化反應與化合反應屬于交叉關系，模型錯誤，不符合題意；D、物質(zhì)是由元素組成的，物質(zhì)可以由分子、原子、離子構成，原子可以構成分子，分子可以分解為原子，原子通過得失電子形成陰陽離子，模型正確，符合題意。故選：D。12．下列關于化學發(fā)展史的敘述正確的是（）A．門捷列夫發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律 B．道爾頓發(fā)現(xiàn)了元素周期律C．拉瓦錫提出了原子論 D．阿伏加德羅提出分子學說【答案】D【解析】A、門捷列夫在化學上的主要貢獻是發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并編制出元素周期表，故A錯誤；B、道爾頓提出了原子論，故B錯誤；C、拉瓦錫用定量實驗，測定出空氣是由氮氣和氧氣組成的結論，故C錯誤；D、阿伏加德羅在化學上的主要貢獻是提出了分子的概念，并創(chuàng)立了分子學說，故D正確；故選：D。13．模型常?？梢詭椭藗冋J識和理解一些不能直接觀察到的或復雜的事物，下列不屬于模型的是（）A．氦原子 B．細胞結構 C．電流表 D．甲烷分子結構【答案】C【分析】模型是所研究的系統(tǒng)、過程、事物或概念的一種表達形式，也可指根據(jù)實驗、圖樣放大或縮小而制作的樣品，一般用于展覽或?qū)嶒灮蜩T造機器零件等用的模子?！窘馕觥緼、此圖為氦原子的模型圖，A不符合題意；B、此圖為細胞結構的模型圖，B不符合題意；C、此圖為電流表符號，不屬于模型，C符合題意；D、此圖甲烷分子結構，是化學分子的表現(xiàn)形式圖，屬于模型，D不符合題意；故選：C。14．1909年，英國科學家盧瑟福進行了著名的粒子轟擊金箔實驗。根據(jù)這個實驗獲得的正確結論是（）①金原子核帶正電荷；②金原子是實心球體，緊密排列；③金原子中有帶負電的電子；④金原子核的質(zhì)量與粒子質(zhì)量相當；⑤金原子核體積很??；⑥原子的質(zhì)量主要集中在原子核上A．①②③④ B．②③⑤ C．①⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】C【解析】①α粒子帶正電，一小部分α粒子改變了原來的方向，說明遇到了帶正電的微粒才改變了方向，因此金原子核帶正電，故說法正確；②由α粒子轟擊金箔實驗，絕大多數(shù)α粒子未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可得金原子并非是實心球體，緊密排列，故說法錯誤；③該實驗的三種現(xiàn)象不能說明核外電子所帶電荷情況，故說法錯誤；④有極少數(shù)的α粒子被反彈了回來，說明遇到了質(zhì)量很大的東西，即原子核質(zhì)量很大，故說法錯誤；⑤由α粒子轟擊金箔實驗，絕大多數(shù)α粒子未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可得金原子并非是實心球體，原子內(nèi)部有很大空間，原子核體積很小，故說法正確；⑥有極少數(shù)的α粒子被反彈了回來，說明遇到了質(zhì)量很大的東西，即原子核，可知原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，故說法正確；說法正確的有①⑤⑥；故選：C。15．關于分子和原子的說法，正確的是（）A．原子是構成物質(zhì)的一種粒子B．不同種原子可以構成分子，同種原子不可以構成分子C．化學變化中分子種類不一定發(fā)生變化D．保持二氧化碳化學性質(zhì)的最小粒子是碳原子和氧原子【答案】A【解析】A、原子是構成物質(zhì)的一種粒子，如鐵由鐵原子構成，正確；B、不同種原子可以構成分子，同種原子也可以構成分子，例如氧氣分子（O2）就是由同種原子（氧原子）構成的，錯誤；C、化學變化中分子離解成原子，原子重新組成新的分子，分子種類一定發(fā)生變化，錯誤；D、二氧化碳是由分子構成，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒，保持二氧化碳化學性質(zhì)的最小粒子是二氧化碳分子，而不是碳原子和氧原子，錯誤。故選A。16．跨學科活動原子結構模型的建立，經(jīng)過了幾代科學家的艱辛努力，直到現(xiàn)在仍在探索中。其中，行星模型的提出標志著原子結構的現(xiàn)代模型的問世，如圖是鋰原子結構的行星模型，圖中原子核內(nèi)有3個質(zhì)子、4個中子。下列有關認識正確的是（）A．鋰原子的質(zhì)子數(shù)是2B．圖中帶負電的微觀粒子是電子C．原子核是不可分割的實心球體D．由圖可知，鋰原子帶2個單位負電荷【答案】B【解析】A、如圖是鋰原子結構的行星模型，圖中原子核內(nèi)有3個質(zhì)子，鋰原子的質(zhì)子數(shù)是3，故A認識錯誤；B、圖中帶負電的微觀粒子是核外電子，故B認識正確；C、由圖示可知，原子核并不是不可分割的實心球體，原子核可以分為質(zhì)子和中子，故C認識錯誤；D、如圖是鋰原子結構的行星模型，圖中原子核內(nèi)有3個質(zhì)子、4個中子，核外有3個電子，在原子中，質(zhì)子帶正電，電子帶負電，中子不帶電，質(zhì)子所帶正電荷與電子所帶負電荷相等，所以原子不顯電性，故鋰原子不帶電，故D認識錯誤；故選：B。17．閱讀下面科普短文。19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，直到1887年，英國物理學家湯姆生發(fā)現(xiàn)帶負電的粒子后，才引起了人們對原子模型的探索。那么電子帶負電荷，原子不帶電，說明原子內(nèi)存在帶正電荷的部分，它們是均勻分布呢？還是集中分布呢？這引起了物理學家們的興趣。1910年英國物理學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。實驗后，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍向原來的方向前進，但是少數(shù)α粒子的運行軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度超過90°，有的甚至達到了180°，像是被金箔彈了回來。盧瑟福認為，α粒子遇到電子后，就像飛行的子彈遇到灰塵一樣，運動方向不會發(fā)生明顯改變，而結果卻出乎意料，除非原子的大部分質(zhì)量都集中在一個很小的結構上，否則大角度散射是不可能的。根據(jù)文中內(nèi)容回答下列問題：（1）湯姆生發(fā)現(xiàn)的一種帶負電荷的粒子是。（2）盧瑟福所說的“除非原子的大部分質(zhì)量都集中在一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是。（3）通過α粒子散射實驗，你認為原子的內(nèi)部結構為以下類型中的_______（填序號）。A．

不可再分的實心小球B．

正負電荷均勻分布C．

質(zhì)量集中在核上（4）根據(jù)實驗推測，金原子核的質(zhì)量比α粒子（填“大”或“小”）?！敬鸢浮浚?）電子（2）原子核（3）C（4）大【解析】（1）湯姆生發(fā)現(xiàn)的一種帶負電荷的粒子是電子；（2）盧瑟福所說的“除非原子的大部分質(zhì)量都集中在一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是原子核；（3）由α粒子散射實驗推斷，原子是由原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的，與C模型最相符。（4）根據(jù)“少數(shù)α粒子的運行軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度超過90°，有的甚至達到了180°，像是被金箔彈了回來”可知，金原子核的質(zhì)量比α粒子大。18．在宏觀、微觀與符號之間建立聯(lián)系，是化學學科的特點。（1）元素、物質(zhì)、微粒三者之間的關系如圖所示。①應填，②應填，③應填，④為帶正電荷的粒子，應填。（2）在化學反應的過程中，分子種類（變化/無變化），由此說明分子的特征之一：分子是保持物質(zhì)的一種微觀粒子。（3）一個鐵原子質(zhì)子數(shù)為26，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多4個，則該原子核外有個電子。【答案】（1）原子分子原子核質(zhì)子（2）變化化學性質(zhì)（3）26【解析】（1）汞是由汞原子構成；水是由水分子構成；原子是由原子核和核外電子構成的，則③為原子核；原子核是由質(zhì)子和中子構成，質(zhì)子帶正電，則④為質(zhì)子。（2）化學變化的實質(zhì)為：分子分成原子，原子重新組合為新分子，則化學變化中，分子種類改變；由分子構成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子。（3）原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，則鐵原子核外有26個電子?！局睋糁锌肌?9．（2024·山西晉城·一模）飛秒激光的出現(xiàn)，使人類第一次在原子和電子的層面上觀察到微粒超快的運動過程。以下對于“飛秒”的認識正確的是（）A．是一種新微粒 B．是一種新物質(zhì)C．是一種計量單位 D．是一種物質(zhì)狀態(tài)【答案】C【解析】飛秒激光在原子和電子的層面上觀察到微粒超快的運動過程，是一種計量微粒運動快慢的單位。故選C。20．（2024·河北保定·二模）下列對生產(chǎn)、生活中做法的解釋正確的是（）A．夏天在室內(nèi)灑水降溫——水的比熱容較大B．用天然氣做飯時，調(diào)大通風口