1、1了解物质结构探索发展的历史与人类物质文明进步的密切联系。2认识物质结构探索与研究对人类文明发展与进步的重要意义。3了解人类对物质结构认识的脉络。4初步掌握研究物质结构的一般方法。5感受科学家探索物质结构征程中的坚毅和执著，树立坚忍不拔的毅力和勇气。6领悟物质结构的探索是人类可持续发展的有力保证。探索物质的微观结构119世纪初，最早提出原子概念的是英国科学家道尔顿，他认为物质由原子组成，在化学变化中原子不可再分割，其性质在化学反应中保持不变。21904年，汤姆生在发现电子的基础上提出了汤姆生原子模型，开始涉及原子内部的结构。31911年，英国物理学家卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子结构的核式模
2、型。41913年，丹麦科学家玻尔进一步建立起核外电子分层排布的原子结构模型。519世纪末至20世纪初，物理学揭开了原子内部结构的奥秘，发现了微观粒子波粒二象性。量子力学为化学提供了分析原子和分子结构的理论基础。1用化学方法不能实现的是()A生成一种新分子B生成一种新离子C生成一种新原子 D生成一种新单质解析：选C。化学反应中，元素的种类不变，不会有新原子生成。A项，生成一种新分子，如H2Cl2=2HCl，正确；B项，生成一种新离子，如2Na2H2O=2Na2OHH2，正确；D项，生成一种新单质，如2AlFe2O32FeAl2O3，正确。2科学家对原子结构的认识顺序正确的是()道尔顿原子模型汤姆
3、生原子模型卢瑟福原子模型电子云模型A BC D答案：C318世纪初提出的原子论的基本内容有如下几点：物质是由最小的微粒原子组成的。原子就是不能再分的最小微粒。同种元素的原子在重量、大小和其他性质上相同。一切原子都处在不停地运动的状态。根据目前掌握的知识，你认为不正确的有几点？解析：古代对物质结构奥秘的探索，只能靠想像和思考。原子是不是真的存在呢？原子是不是构成物质大厦的“基本砖石”呢？一种原子是否能转变成另一种原子呢？直到18世纪中叶，俄国人罗黎诺索夫(17111765)才把原子观点复活起来；1803年，英国科学家道尔顿又对原子论加以总结。这样就结束了化学史上愚昧的炼金时代，保证了化学健康迅速
4、地向前发展。因此，化学中的新时代应该说是从原子学说开始的。答案：不正确的有和。要考虑构成物质的微粒，有分子、原子、质子、中子、甚至更小的夸克等；要考虑同种元素的原子有质子数相同而中子数不同的情况，即同位素。人类认识原子结构的历史进程图表原子结构模型模型相关的名称和时间特点道尔顿模型(1803)坚实不可再分的实心球平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子带正电荷的核位于中心，质量主要集中在核上，电子沿不同轨道运转电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动现代物质结构学说某科技报报道，美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了一种新型氢微粒，这种微粒是由3个质子和2个电子构成。对这种微粒，下列说法正确的是()A是
5、H的一种新的同位素B是H2的一种新的同分异构体C它的组成可表示为H3D它比普通H2分子多一个氢原子核思路点拨本题考查原子的组成以及同位素、同分异构体的概念。解析这种微粒的符号为H，它比H2多了一个质子(氢原子核)，与H2的关系既不是同位素也不是同分异构体，而是一种离子。答案D原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。原子不带电，原子核带正电，电子带负电。质子带正电，中子不带电。且有关系：核电荷数质子数核外电子数。 最近医学界通过放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA而杀死细胞从而抑制艾滋病，则有关14C的叙述正确的是()A与12C的化学性
6、质不相同B与12C的中子数相同C是C60的同素异形体 D与12C互为同位素解析：选D。本题首先要清楚同位素和同素异形体的区别，前者的对象是原子，而后者的对象是单质；其次要了解同位素的物理性质有差别，而化学性质基本相同。14C与12C质子数相同，中子数不同，故D正确。人类探索物质结构的历史1原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型、(2)为卢瑟福行星运转式原子模型、(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型、(4)为近代量子力学原子模型、(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变顺序的一组排列是()A(1)(3)(2)(5)(4)B(1)(2)(3)(4)(5)C(1)(5)(3)(2)
7、(4) D(1)(3)(5)(4)(2)解析：选A。本题要熟悉对物质结构特别是原子结构的认识变迁。正确的顺序是道尔顿实心球式原子模型、汤姆生葡萄干面包式原子模型、卢瑟福行星运转式原子模型、玻尔轨道式原子模型、近代量子力学原子模型。219世纪末，开始揭开原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是()A意大利物理学家阿伏加德罗B法国化学家拉瓦锡C英国科学家汤姆生D英国科学家道尔顿答案：C3下列说法中，正确的是()A原子是不可再分的B原子中肯定含有中子C原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子，然后不能再分D随着科学的发展，人们发现原子组成中还存在更小的微粒，如夸克解析：选D。原子是化学变
8、化中最小的微粒，但其可以分为原子核和核外电子，原子核又可以分为质子和中子。随着科学的进步，发现质子和中子还可以分为更小的微粒，如夸克。41911年前后，英国物理学家卢瑟福用带正电的粒子轰击极薄的金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说。图中黑点表示金原子核的位置，曲线ab、cd和ef表示经过金原子核附近的粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是()解析：选D。在金原子中原子核带正电且质量很大，占有的体积很小，用粒子(带正电，质量较小)轰击金箔时，大部分粒子可畅通无阻地通过，极小的一部分发生偏转或被笔直的弹回。研究物质结构的意义11811年，意大利科学家阿伏加德罗，提出了分子的概念。他认
9、为气体分子可以由几个原子组成。1860年，确立了“原子分子论”。21869年，俄国化学家门捷列夫揭示了自然界的一条基本规律元素周期律。319世纪中叶，对有机化合物的认识有了重大进展。发现有机物中碳原子应满足四价。4研究物质结构的意义(1)从物质的结构，可以认识物质的性能。例如：金刚石、石墨、C60、碳纳米管等均由碳元素组成，但是它们的性能却有很大差别，这是由于碳原子之间的排列方式不同。(2)研究物质的结构，能够为设计与合成新物质提供理论基础。(3)揭示物质的结构与性能的关系，可帮助我们预测物质的性能。(4)研究物质结构，能帮助我们了解材料的结构与性能之间的关系。信息材料、纳米材料、超导材料、可
10、降解高分子材料等新型材料的开发、研制和应用，都依赖于物质结构的研究。(5)物质结构的研究，是生命科学在分子水平上探索生命现象的本质。(6)物质结构研究对于保护生态环境、实现社会的可持续发展具有重大意义。1下列有关化学史知识错误的是()A“原子分子论”的建立是近代化学发展的里程碑B俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，编制了元素周期表C意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了分子的概念D英国科学家道尔顿首先发现了电子解析：选D。英国科学家汤姆生首先发现了电子。2为什么白磷比红磷活泼，氧气比氮气活泼？答案：白磷分子是正四面体构型，键角小，结构不太稳定，红磷结构要比白磷复杂得多，也稳定
11、得多，所以性质上也比白磷稳定。氧气比氮气活泼可从原子结构和分子结构两方面找原因，以分子结构因素为主。N2分子以共价叁键结合，比O2分子的键能大得多。N2分子不易打开，性质稳定，O2分子较易打开化学键，一经打开，O原子又比N原子易得电子，所以氧气比氮气显得更活泼。在通信网中必不可少的材料是化合物半导体。现在最为普及的化合物半导体有两种，一种是镓砷半导体，它用作便携电话和无线电通信发射微波的零件；另一种化合物半导体由比镓(Ga)多18个电子的元素A和与砷(As)同族且电子层比砷少一层的元素B组成，它是作为通信电缆中光信号转变为电信号的中继器零件。此化合物的化学式为()AGaPBAlPCGaAs D
12、InP解析根据元素周期表，比Ga多18个电子的元素，应该为Ga同一主族下一周期的元素In，同族且电子层比砷少一层的元素应该为元素P，因此，该两种元素组成的化合物应该为InP。答案D石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨()A有放射性 B易燃、易爆C能导电 D有剧毒解析：选C。石墨炸弹破坏输电线、电厂设备的原因主要是导致供电线路短路，即石墨纤维有导电性。故正确答案为C。研究物质结构的意义1科学家已成功合成了少量O4()，有关O4的说法正确的是()AO4与O3、O2互为同素异形体BO4比O2稳定C相同质量的O4与O3所含原子个数比为43DO4的摩
13、尔质量是64 g解析：选A。O4是一种新的氧分子，故与O3、O2为同素异形体，A项正确；能在自然界稳定存在的物质，化学性质较稳定，故O2稳定，B项错误；相同质量时，O4与O3中所含氧原子个数比为11，C项错误；摩尔质量的单位是gmol1，D项错误。2石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A石墨烯与石墨互为同位素B012 g石墨烯中含有6021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中的碳原子间以共价键结合解析：选D。同位素的对象是核素，A选项错误；012 g石墨烯中碳原子的物质的量为001 mol，所含碳原子个
14、数为001NA，B选项错误；有机物一般含有碳、氢元素，是化合物，而石墨烯是碳单质，C选项错误；由图示可知，石墨烯中碳原子间均通过共用电子对即共价键结合，D选项正确。3门捷列夫在19世纪中叶曾根据他所发现的元素周期律，预言过第4周期第A族锗元素(当时称为类硅)的性质。当时已知：密度(g/cm3)：Si 48，Sn 58；比热J/(kgK)：Sn 218，Pb 130。(1)估计锗的密度(g/cm3)和比热J/(kgK)：_；_。(2)判断锗的金属性和非金属性强弱，它能否与酸或碱反应？_。解析：单质的密度有一定的变化规律，锗在硅和锡之间，密度大约是它们的平均值53；锗、锡、铅比热的变化由已知后两者
15、的数据可知是变小的，那么锗的比热最大，锗与锡间比热的差值应与锡铅之间差值相当，故得锗的比热约为21888306。锗处于金属与非金属的交界线，估计有两性。答案：(1)53306 (2)锗的金属性比锡弱，非金属性比硅弱；既能与强酸反应又能与强碱反应重难易错提炼1构成物质的粒子2化学物质的多样性3物质组成的表示4对有机物认识的进展5物理学上的重大发现6实验方法上的改进课后达标检测基础巩固1美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、质量数为293的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是()A57B47C61D293解析：选A。根据题意可知，原子中质子数为118，质量
16、数为293，因此中子数为293118175，在原子中核外电子数等于核内质子数，因此中子数与核外电子数之差为17511857。2在科学史上中国有许多重大发明和发现，它们为世界的现代化奠定了基础，以下发明或发现属于化学史上中国对世界的贡献的是()火药指南针造纸术印刷术炼铜、炼铁、炼钢合成有机高分子材料人工合成蛋白质提出原子分子论A BC D解析：选B。指南针、印刷术不属于化学史上的贡献。3下列关于化学学习和研究的说法错误的是()A化学模型有助于解释一些化学现象B质量守恒定律是大量实验事实的总结C化学家提出的假设都能被实验证实D化学基本原理的应用是有一定条件的解析：选C。化学家提出的假设并不一定完全
17、正确，有的甚至是错误的，如凯库勒提出的苯分子结构曾经被认为能够解释苯分子的性质及其不饱和度问题，但是随后通过实验发现关于苯分子中存在碳碳双键的说法是错误的。4下图表示了三种简单原子的结构，其中“”表示质子或电子，“”表示中子。则下列有关的叙述正确的是()A互为同位素B互为同素异形体C是三种化学性质不同的粒子D具有相同的质量数解析：选A。三种原子都含1个质子和1个电子，都是氢原子，不同的是中子数，故三者的关系是同位素。质量数等于质子数与中子数之和，显然三个原子的质量数各不相同，同位素的化学性质几乎完全相同。5下列科学家及其重大发现的对应关系中不正确的是()A汤姆生发现电子B卢瑟福提出原子结构有核
18、模型C玻尔研究氢原子光谱，提出新的原子结构模型D拉瓦锡最早发现并制得氧气解析：选D。拉瓦锡测得了空气的组成。6近期意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是()AN4属于一种新型的化合物BN4的摩尔质量为56CN4与N2互为同素异形体DN4转化为N2属于物理变化解析：选C。N4是由一种元素组成的物质，因而是一种新型的单质而不是化合物；N4的摩尔质量为56 gmol1；N4和N2互为同素异形体；N4和N2是两种不同的物质，所以两者的转化属于化学变化。7据报道，欧洲核子研究中心已成功制造出约五万个低能量状态的反氢原子，这是
19、人类首次在受控条件下大批量制造反物质。科学家对反物质原子的内部结构和物理特性进行研究，认为反物质就是由反粒子构成的物质，所有的粒子都有反粒子，这些反粒子的特点是其构型、质量、寿命、自旋等与相应的粒子相同，但其电性与相应的粒子相反。下列说法中不正确的是()A电子与反电子相遇，会放出能量B反电子在电场中的运动方向与电子相反C反氧原子是一个实心球体D反物质强酸与反物质强碱发生的中和反应可写作：HOH=H2O解析：选C。由题意知，反粒子的构型与相应的粒子相同，故反氧原子不是实心球体，C项错。8“飞秒化学”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的是()A原子中原
20、子核的内部结构B化学反应中原子的运动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解析：选A。可以观察到原子，但不能看到再小的原子内部结构。91911年，物理学家卢瑟福发表了他的“散射实验”的成果：使一束粒子(质量数为4，带2个单位正电荷)射向一片极薄的金箔。过去一直以为是实心球紧密排列而成的金箔，竟让大多数粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的粒子的前进路线发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象得出的下列结论错误的是()A金原子不是实心球，内部很“空旷”，其中存在“硬核”，其体积比原子本身小得多B金原子的“硬核”质量比粒子大得多，金原子的质量主要集中在“核”上
21、C金原子的“硬核”带正电，原子内含的正电荷集中在“核”上D电子带负电绕原子核作高速圆周运动解析：选D。实验现象“大多数粒子畅通无阻地通过”，说明原子不是“实心球”，而是内部很“空旷”；粒子能偏转甚至被弹回，根据电性作用和动量守恒原理，说明原子的内部存在带正电的刚性体微粒，且质量比粒子大得多；偏转或被弹回的粒子很少，说明这个带正电的“硬核”体积比原子本身小得多。但本实验不能直接得出有关电子的存在、电子的运动情况的结论，特别是“圆周运动”的概念本身就是错误的。10人们在长期探索物质的微粒和物质的微观结构的过程中，主要运用了_方法、_方法、_和_方法；_为化学研究提供了分析原子和分子结构的理论基础；
22、_方法早已应用于研究原子、分子和晶体结构。答案：实验模型化科学假说论证量子力学光谱和衍射实验11科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。若有粒子(即氦离子)的反粒子，则该粒子的质量数为_，电荷数为_，反粒子符号可表示成_。解析：所谓“反物质”，它的原子核是由反质子和反中子构成的，带负电荷。在茫茫宇宙中是否有“反物质”的存在，这是目前物理学家和天体学家关注的焦点。本题立足于化学原子的组成，拓宽视野，培养勇于探索的精神。答案：42He2能力提升12(1)19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电
23、子的科学家是_。(2)道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含有下列三个论点：原子是不能再分的粒子同种元素的原子的各种性质和质量都相同原子是微小的实心球体从现代的观点看，你认为三个论点中不确切的是_。(3)化学开始成为一门科学的标志是_。A火药的发现B质量守恒定律的提出C“原子分子论”的提出 D氧化还原理论的建立答案：(1)汤姆生(2)(3)C13部分中学化学常见元素的原子结构及性质如下表所示：序号元素结构及性质AA是生活中常见金属，它有两种氯化物，相对原子质量相差355BB原子最外层电子数是内层电子数的1/5CC单质分子中含化学键数最多，单质稳定，但其原子较活泼D通常情况下，没有正化合
24、价，A、B、C都能与D化合EE在周期表中可以排在A族，也有人提出排在A族、A族(1)如果A遇冷的浓硝酸作用发生钝化，工业上冶炼A单质的化学方程式为_。(2)A的氯化物的浓溶液分别滴入冷水、沸水中，得到黄色和红褐色液体，区别两种液体哪种是胶体的方法的是_。(3)B与C简单离子的半径大小为_(用离子符号表示)。(4)E与D可以按原子个数比为21、11形成两种化合物X、Y，区别X、Y这两种物质的实验方法为_，E与C组成的两种化合物M、N，所含电子数分别与X、Y相等，请写出M的电子式：_，N的化学式：_。(5)在上述五种元素中，选两种元素组成化合物甲，甲既含有离子键又含有共价键，甲的化学式为_。解析：
25、A的两种氯化物相对原子质量相差355，显然相差一个氯原子，常见的应为FeCl2与FeCl3。铁遇浓HNO3钝化，工业上是用CO来还原Fe2O3而制得铁。利用丁达尔效应可以鉴别溶液与胶体。B原子最外层电子数是内层电子数的1/5，应为12号镁元素。N原子活泼，但是N2却很稳定。Mg2和N3的电子层结构相同，核电荷数大的离子半径小，故Mg2N3。D无正价，但可以与Fe、Mg、N相结合，则应为O元素。H有负一价，故可以排在第A族，又正负化合价之和为0，故可排在第A族。H2O2中加入MnO2 可产生O2。NH3和H2O均为10电子，N2H4和H2O2均为18电子。NH 为阳离子，H为阴离子，其中NH 中含有共价键。答案：(1)Fe2O33CO3CO22Fe(2)让一束可见光分别透过两种液体，从侧面能看到一条光亮通路的是胶体，无此现象的为溶液(3)Mg2N3(4)分别加入MnO2有大量气泡产生的为H2O2(答案合理即可) N2H4(5)NH4H
