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2.1　构成物质的微粒
【回归教材】
知识清单
考点1微粒的性质(5年5考)
(1)构成物质的粒子
构成粒子 常见物质
分子 氧气、氮气、氢气、氯气、一氧化碳、二氧化碳、水等
原子 金属、稀有气体和一些固态非金属(碳、硫、磷)等
离子 盐(氯化钠、硫酸铜等)、碱(氢氧化钠等)等
(2)分子和原子的比较
粒子 分子 原子
定义 分子是保持物质____________的最小粒子 原子是____________中的最小粒子
表示 用化学式表示 用元素符号表示
本质 区别 在____________中,分子可以再分,分成________,分子本身发生变化 在____________中,原子________再分,原子的种类、数目、质量均不变
共同点 1.都是构成物质的基本微粒。如水由__________构成;铁由__________构成 2.性质相似: ①质量、体积都________; ②都在不停地________; ③分子、原子之间有一定的________
联系
【特别提醒】 ①物体的热胀冷缩现象是因为物质微粒间的间隔受热时增大,遇冷时缩小,粒子的大小不会发生改变。②尘土飞扬、柳絮纷飞、漫天飘雪等现象只是物质的宏观现象,不能用分子的观点解释。
【参考答案】
(2)化学性质　化学变化　化学变化　原子　化学变化　不能
1.水分子　铁原子
2.①很小　②运动　③间隔
考点2原子的构成、离子(5年3考)
1.原子
(1)原子的结构
【归纳总结】 ①原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,所以原子不显电性。
②原子核中不一定有中子,如某种氢原子。
(2)原子结构示意图
规律:金属元素的原子最外层电子数一般____________,在化学反应中易____________,从而形成相对稳定结构;非金属元素的原子最外层电子数一般____________,在化学反应中易____________,从而形成相对稳定结构。稀有气体元素,它们的原子最外层电子数一般有______个电子(氦为______个),这是一种相对稳定结构,化学性质比较稳定,一般不与其他物质发生化学反应。
(3)相对原子质量
①定义:国际上规定,以____________原子质量的________为标准,其他原子的质量跟它相________所得的比,就是该种原子的相对原子质量。
相对原子质量=
如:某原子实际质量为a kg,标准的碳原子的质量为b kg,则该原子的相对原子质量为________。
②电子质量很小,因此原子的质量主要集中在__________。即相对原子质量≈__________+__________。
【特别提醒】 相对原子质量不等于原子的实际质量,它是个比值;原子的实际质量越大,其相对原子质量就越大。
2.离子
(1)离子的形成
(2)离子的种类
种类 特点
阳离子 核内质子数________核外电子数,带正电
阴离子 核内质子数________核外电子数,带负电
(3)离子符号
(4)离子符号表示的意义:表示该离子或一个该离子。例如:Fe2+表示亚铁离子或一个亚铁离子。
(5)离子和原子的比较
粒子 种类 原子 离子
阳离子 阴离子
区别 粒子结构 质子数=电子数 质子数>电子数 质子数<电子数
粒子电性 不显电性 显正电性 显负电性
符号 用元素符号表示 用阳离子符号表示 用阴离子符号表示
举例
联系 阳离子原子阴离子
【参考答案】
(1)氢　正　元素　中子　不带　核外电子　负　元素的化学性质
(2)少于4个　失去电子　多于4个　得到电子　8　2
(3)①C-12　　比较　　②原子核　质子数　中子数
2.(2)大于　小于　(4)1个亚铁离子带两个单位的正电荷　两个亚铁离子
核心突破
重难点、用微粒的观点解释生活中的现象
例题 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一。下列对有关事实的微观解释不正确的是 （ ）
A.冰块容易被敲碎,是因为分子可以再分
B.牡丹花茶香气四溢,是分子不断运动的结果
C.夏天湿衣服干得快,说明温度越高,分子运动速率越快
D.“可燃冰”易升华,升华过程中分子间间隔增大,分子大小不变
【参考答案】A
思维破冰 本题考查对有关事实的微观解释。在化学变化中分子可分,在物理变化中分子不发生变化,冰块被敲碎属于物理变化,A选项错误。可以闻到牡丹花茶的香气,这是分子不断运动的结果, B选项正确。由于夏天温度较高,分子的运动速率加快,所以湿衣服在夏天比在冬天干得快,C选项正确。干冰升华过程中,分子间的间隔增大,分子大小不变,D选项正确。
变式训练
（变素材）一定条件下,密闭容器里的水在冷却过程中,温度和时间的关系如图所示,其中①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是 （ ）
A.③所对应的水分子的间隔一定是最小的
B.①→②→③的变化过程中水分子的体积从大变小
C.①→②的变化过程中水分子被分解为氢原子和氧原子
D.①→②→③的变化过程中水分子的运动速率逐渐减慢
【参考答案】D　【解析】由图可知①对应水蒸气,水分子间间隔最大,②对应液态水,③对应冰,由于水结成冰体积变大,故分子间间隔变大,A错误;此过程属于物理变化,水分子本身不变,体积大小也不变,B和C错误;①→②→③由于温度降低,分子的运动速率在减慢, D正确。
方法归纳
　　①不论物质处于什么状态和温度,分子都在永不停息地运动;②物质由固态变为液态、气态,温度由低到高,分子间的间隔变大,分子的大小不变;③分子很小,肉眼看不到,肉眼看到的宏观现象,不能用分子的观点解释; ④在化学变化中分子可以再分,物理变化中,分子本身不发生变化。
【实验探究】
常见实验5　分子运动现象的探究
【实验目的】探究微粒在不断地运动。
实验用品 实验仪器 大烧杯、小烧杯、胶头滴管
实验药品 无色酚酞溶液、浓氨水、蒸馏水等
实验装置
实验过程 实验现象 实验结论 注意事项
实验1:向烧杯A中加入20 mL蒸馏水,滴入2~3滴无色酚酞溶液,得到甲溶液。向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水 溶液__________________ 浓氨水显碱性,能使无色酚酞溶液变红 实验2尽量使大烧杯杯口与桌面间不留空隙,防止氨气逸散到空气中
实验2:在烧杯C中重新配制甲溶液。往烧杯B中加入3~5 mL浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起 ________________________________ 浓氨水中挥发出来的氨分子不断运动,并进入滴有无色酚酞溶液的蒸馏水中,使溶液变红
【实验分析与评价】
1.实验1的作用是____________________________________________。
2.采用上述实验探究分子运动的优点是________,不足之处是 __________________________________________________________________。
【实验拓展】
一、为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案。
Ⅰ.实验方案一
取完全相同的无色透明塑料瓶2只,瓶内分别用细线固定着用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花,小纸花上均匀喷有无色酚酞溶液,如图甲、乙所示。按照图丙的操作方式分别用注射器向图甲和图乙的塑料瓶底部同时注入8滴浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和50 ℃的热水中。瓶甲和瓶乙中可观察到的现象是____________________________________________________________________________________。与课本中的实验相比,该实验的优点是______________________________________________________。
Ⅱ.实验方案二
用图丁所示的玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡胶塞。过一会儿,玻璃管中可以观察到有白烟(白烟为氯化铵固体颗粒)产生,发生反应的化学方程式为_______________________________;实验观察到白烟的位置离浓盐酸更近(兴趣小组同学查找了资料,得知:分子的运动速率与其相对分子质量有关),根据实验现象可推出:__________________________________。
实验结论:上述实验证明了分子是不断运动的,且分子的运动速率与______________________有关。
二、在老师的引导下,同学们设计了以下实验探究分子的运动,实验装置如下图所示。
1.实验过程:
(1)用镊子取两张pH试纸用水润湿。分别贴于废旧塑料瓶底部的内外壁上。如图所示,另一个废旧塑料瓶做相同处理,并标上1号和2号。观察试纸的颜色。
(2)取两个一次性杯子,分别加入50 mL食醋,其中一杯再加入50 mL热水。
(3)用1号废旧塑料瓶罩住加入50 mL食醋的杯子,2号废旧塑料瓶罩住加入热水和食醋的杯子,观察试纸的颜色以及颜色变化的快慢。
2.实验现象:1号贴于废旧塑料瓶底部的内壁上的试纸变色,变化速度比较慢,贴于废旧塑料瓶底部的外壁上的试纸__________。2号贴于废旧塑料瓶底部的内壁上的试纸变色,变化速度比较______,贴于废旧塑料瓶底部的外壁上的试纸颜色无变化。
3.实验结论:____________________________________________________。
4.实验评价:改进后实验的优点有__________________________________________________________________________________________________。
【参考答案】
【实验目的】由无色变为红色　烧杯C中的溶液由无色变为红色
【实验分析与评价】1.进行对照,说明浓氨水能使无色酚酞溶液变红
2.直观　装置的气密性不好,易造成环境污染 (或药品使用量大,合理即可)
【实验拓展】一、Ⅰ.两个塑料瓶中小纸花自下而上逐渐变成红色,且小纸花在热水中比在冷水中变红的速度更快　可以节约药品,同时也可防止氨气挥发到空气中污染环境　Ⅱ.NH3+HClNH4Cl　相对分子质量越小,运动速率越快　温度、分子的相对分子质量
二、2.无变化　快　
3.分子在不断地运动,且温度越高,分子的运动速率越快
4.用品简单易得,贴近生活;塑料和一次性杯子重量轻、不易损坏; 食醋不会对环境造成污染(合理即可)
【真题精粹】
考向1微粒的性质
1.(2023·河北)在塑料袋中滴入几滴酒精,挤瘪后把口扎紧,放入热水中,塑料袋鼓起来,如上图所示。鼓起的过程中,塑料袋中酒精分子的 （ ）
A.间隔增大 B.质量增大 C.种类增多 D.数目增多
2.(2022·河北)如图所示,封闭在注射器中的空气被压缩后,气体分子的 （ ）
A.个数减少 B.质量减小 C.间隔减小 D.种类减少
3.(2021·河北)按右图所示进行实验。当观察到热水大面积变成红色时,冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是 （ ）
A.温度越高,分子质量越小
B.温度越高,分子体积越大
C.温度越高,分子间隔越小
D.温度越高,分子运动越快
4.(2020·河北)下列事实能够说明“分子在不停运动”的是 （ ）
A.公园里花香四溢
B.春天柳絮飞扬
C.海面上浪花飞溅
D.天空中乌云翻滚
5.(2019·河北)压缩气体可以使气体液化,气体液化后 （ ）
A.分子的质量变大　　 B.分子的体积变小 C.分子的数目减少 D.分子的间隔变小
考向2原子的结构
6.(2021·河北)氮化镓是生产5G芯片的关键材料之一。氮的原子结构示意图和镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法错误的是 （ ）
A.镓是金属元素
B.氮原子的核内质子数为7
C.镓元素的相对原子质量是69.72 g
D.氮化镓中氮元素的化合价为-3
【参考答案】
1.A　【解析】在塑料袋中滴入几滴酒精,挤瘪后把口扎紧,放入热水中,塑料袋鼓起来,鼓起的过程中,塑料袋中酒精分子的间隔增大,分子的质量、种类、数目均不变。
2.C
3.D　【解析】分子在不断地运动,分子的运动速率与温度有关,温度高时,分子的运动速率快,温度低时,分子的运动速率慢,故当热水大面积变成红色时,冷水中只有品红周围变成红色。
4.A　【解析】公园里花香四溢,是因为分子在不断地运动,使人闻到了香味;春天柳絮飞扬、海面上浪花飞溅和天空中乌云翻滚是宏观的物质运动,不能说明分子在不断地运动。
5.D　【解析】质量和体积是分子本身的性质,不随外界条件改变,A、B错误;液化是物理变化,没有发生化学反应,因此分子数目没有改变,C错误;物质状态改变是分子间间隔大小发生了改变,D正确。
6.C　【解析】镓元素名称的部首是“钅”字旁,是金属元素,A正确;原子结构示意图中,圆圈中的数字表示核内质子数,氮原子的核内质子数为7,B正确;镓元素的相对原子质量是69.72,C错误;氮化镓中氮元素的化合价为-3,D正确。
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