资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
跨学科实践活动
考点一 微型空气质量“检测站”的组装与使用
考法01空气的成分和用途
1.（2024·重庆A卷）空气成分中含量多且可用作保护气的是
A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2
考法02 空气的污染和防治
2．（2024·江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是
A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮
考法03 测定空气中氧气的含量
3．（2024·四川成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
(5)图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
知识点一 空气的成分和用途
1.空气的成分
空气的成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
2.空气主要成分的性质和用途
氧气 氮气 稀有气体
主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。
用途 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境
知识点二 空气的污染和防治
1．空气的污染和防治
空气的污染物 排放到空气中的有害气体(一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮)和粉尘；可吸入颗粒物：PM2.5、PM10
污染物的来源 化石燃料的燃烧、工厂排出的废气 、植被破坏引起的沙尘等
空气污染造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨 等都与空气污染有关
防治污染的措施 加强空气质量检测的监测 ，使用清洁能源，积极植树造林等，以保护空气
2．空气质量日报
（1）空气质量日报的主要内容包括：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。
（2）目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫 、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
3．大气污染
（1）有害气体，如：SO2、NO2、CO 等，其中CO主要来源于汽车尾气，而SO2、NO2 是形成酸雨的主要物质。
（2）粉尘，如：灰尘、粉煤灰等。
（3）空气中CO2 浓度增大会导致温室效应，而含氟物质的排放会破坏O3 (臭氧) 层，使得地球表面受紫外线辐射加重。
4．未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染，其特点是：
（1）充分利用资源和能源，原料无毒无害。
（2）减少向环境排放废物。
（3）原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）。
（4）生产出环境友好产品。
知识点三 测定空气中氧气的含量
【药品选择】
（1）该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应；
（2）该物质燃烧后生成物最好为固态，不能为气态。
【实验原理】
利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，使密闭容器中压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验装置】
（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管
（2）药品：红磷、水
（3）实验装置：
【实验操作】
（1）连接仪器，检查装置的气密性；
（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管；
（3）点燃燃烧匙内过量红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子，观察红磷燃烧的现象；
（4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
【实验现象】
红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并放出热量。打开弹簧夹后，烧杯中液体被倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。
【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。
【实验原理】
【化学方程式】4P + 5O2 2P2O5
1．【新考法】 重大科技2025年1月2日，中国首架国产载人飞艇“梦翔”正式交付。飞艇气囊内填充的气体是
A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．氦气
2．【原创】课本改编下列关于物质用途的说法中，错误的是
A．氮气无色无臭，可用于食品防腐
B．氧气能供给呼吸，可用于医疗急救
C．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作霓虹灯
D．二氧化碳是光合作用的原料，可用作气体肥料
3．学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮
4．合肥市某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是

A．“污染指数”越大表示空气质量越差
B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5）
C．二氧化碳不是空气污染物
D．SO2的排放，会引起酸雨
5．实验室用下图装置测定空气中氧气含量。下列说法正确的是
A．铜粉可更换为木炭粉
B．实验中反复推拉注射器的目的是促进氧气与铜粉充分反应
C．铜粉的用量对实验结果没有影响
D．消耗氧气的体积约是反应前注射器内气体体积的1/5
6．如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是
A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管去
C．白磷燃烧现象为发出黄色火焰，产生大量白烟
D．此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
7．在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是
A．c点的温度已经接近室温
B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束
C．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中
D．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量
8．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．装置漏气不影响实验结果
B．a点时容器内氮气体积分数为85%
C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
D．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
9．某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。
(1)实验1中，红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如下图所示。
依据图示信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。
考点二 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
考法01 科学家探索原子结构的历程
1. (2024·山东青岛) 科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是
A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
考法02 原子的构成
2．（2024·云南）如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图，下列说法错误的是
A．每个氯离子带一个单位负电荷
B．钠原子在该反应中形成了阴离子
C．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
D．钠离子和氯离子的结构都相对稳定
考法03 分子、原子、离子、元素、物质之间的关系
3．（2024·山东烟台）元素观、微粒观是重要的化学观念。下列有关说法错误的是
A．繁多复杂的物质世界是由种类有限的元素组成的
B．原子中的质子数和中子数一定相等
C．原子核的体积很小，但集中了原子的主要质量
D．原子得失电子变成离子后，元素种类不变
知识点一 科学家探索原子结构的历程
为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
1803年，道尔顿提出：物质由微小的不可再分的原子构成。
1897年，汤姆孙发现原子内有带负电的微粒。
1909年，卢瑟福进行了α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转角度超过90°，像是被金箔弹了回来。
1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，同时有微粒从氮原子中被打出。
知识点二 原子的构成
原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上 ，原子核由质子和中子构成。
电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。
1．原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性。
2．原子中的等量关系： 核电荷数=质子数=核外电子数
3．卢瑟福α粒子散射实验的解释
一束带正电的α粒子轰击金箔：
大多数α粒子穿透金箔 ( https: / / baike. / item / %E9%87%91%E7%AE%94" \t " / Users / hutaojiazi / Documentsx / _blank )——原子虽小，但原子内空间相对较大，而且电子质量很小 。
一小部分α粒子路径偏转——α粒子受到带正电的原子核的排斥，发生偏转，说明原子内部有一微粒，该微粒的体积很小，带正电，即原子核。
极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹，说明原子中心的原子核体积较小，但质量相对较大。
知识点三 分子、原子、离子、元素、物质之间的关系
1．物质的宏观组成和微观构成关系
构成物质的微粒有：分子、原子、离子。
大多数物质由分子构成，少数物质(金属、稀有气体、部分非金属固体)由原子构成，一些物质是由离子构成的。
如：水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由氯离子和钠离子构成。
2．分子、原子、离子、元素与物质之间的区别
（1）物质和元素都是宏观概念，它们只讲种类，不讲个数；而分子、原子和离子等是微观粒子，既讲种类，也讲个数。
（2）元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称；它与物质之间是组成关系，它是用来描述物质的宏观组成的，用“组成”来描述；例如，水是由氢元素和氧元素组成的（但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成的”）。
（3）而分子、原子和离子都是微观粒子；它们与物质之间是构成关系，它们是用来描述物质的微观构成的，习惯上用“构成”来描述；例如，水是由水分子构成的（一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素组成的”）；铁是由铁原子构成的；氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
（4）对于分子、原子和离子来说，分子是保持物质化学性质的最小粒子，它在化学变化中是可以再分的；原子是化学变化中的最小粒子，它在化学变化中是不可再分的；而离子是指带电的原子或原子团（实际上是一种特殊的原子）。
1．【原创题】航空航天科技嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3，氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图，下列说法正确的是
A．含有2个中子 B．电子数和质子数相等
C．核电荷数为1 D．相对原子质量为4
2．【新考法】新教材改编1909年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是
A．原子是实心球体
B．原子的质量主要集中在原子核上
C．原子核不带电
D．原子核在原子中占的体积很大
3．如图是某粒子的结构示意图，下列有关该粒子的叙述中，错误的是（　　）
A．该粒子原子核内有8个质子
B．该粒子是阳离子
C．该粒子最外层有6个电子
D．该粒子呈电中性
4．如图是四种粒子的结构示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．④表示的粒子属于金属元素
B．①表示的粒子在化学反应中易失电子
C．①②③④表示四种不同元素
D．②④所表示的粒子化学性质相似
5．下列有关分子、原子、离子、元素的说法中，正确的是
A．原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B．同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C．氯化钠由氯离子和钠离子构成
D．保持水的化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
6．牙膏中常添加氟化钠预防龋齿。下图中的①和②是氟元素和钠元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是两种元素不同粒子的结构示意图。回答下列问题：
(1)氟元素的原子序数为 ，钠元素的相对原子质量为 。
(2)氟元素和钠元素最本质的区别是 不同。
(3)A、B、C、D中，属于原子的是 （填字母序号），D粒子的符号是 。
7．化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。
（1）分析图一得出：①②③表示物质是由 构成的；④的名称是 ；在原子中，质子数= =核外电子数。
（2）图二是氧原子的结构示意图。该原子在化学反应中容易 电子，趋于达到相对稳定结构。
（3）已知原子核外电子层数与元素所在周期表中周期序数相同，则氯元素在元素周期表中排在第 周期。
考点三 水质检测及自制净水器
考法01 自来水的生产流程
1.（2024·山东德州）下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是
A．吸附沉降和消毒是物理变化 B．过滤可以使硬水软化
C．活性炭可以去除色素和异味 D．净化后的水是纯净物
考法02 物质分离和提纯的常见方法
2.（2024·安徽）在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中，溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是
A．酒精灯 B．漏斗
C．蒸发皿 D．玻璃棒
考法03 水质检测
3.（2024·江西）兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
（1）自制净水器：如图，净水流程依标号顺序进行。
吸附剂为活性炭，因其具有 结构。
（2）水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，某水样经自制净水器净化后的TDS值如图，净化后的水质纯度为 。
考法04 自制净水器的净水原理
4.（2024·广东）某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是

A．能把自来水变成纯净物
B．能除尽水中的可溶性杂质
C．能除去水中的色素和异味
D．净水时水最后流经小卵石
知识点一 自来水的生产流程
（1）自来水厂净水步骤：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。
（2）自来水生产过程中各部分作用
各环节的作用
加明矾 明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的
过滤池 除去不溶性杂质
活性炭吸附池 活性炭能吸附水中的可溶性杂质（色素和异味），也可滤去不溶性杂质
消毒 除去细菌（是化学变化）常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等
知识点二 物质分离和提纯的常见方法
1．过滤
（1）过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。
（2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
（3）操作注意事项：“一贴二低三靠”
（4）仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸）
（5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有：
A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损
（6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。
2．蒸馏
（1）原理：利用液体的沸点不同，将其分离。
（2）装置：
（3）要点：①加热时，烧瓶底部要垫上石棉网 ；
②冷凝管中冷水流向是下进上出；
③为防止烧瓶内出现暴沸现象，要加入沸石或少量碎瓷片。
知识点三 水质检测
日常水质检测可通过看(是否有不溶性杂质和色素)、闻(是否有异味)、查(煮沸后是否有沉淀)等方法来判断水质是否符合标准。
知识点四 自制净水器的净水原理
净化后的水中含有可溶性杂质，不是纯净物。小卵石、石英砂发挥的作用是过滤。活性炭发挥作用是利用其疏松多孔的结构，具有吸附性。该装置净水时，没有生成新物质，发生物理变化。
1．净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A．杀灭细菌 B．吸附杂质 C．过滤颗粒 D．絮凝悬浮物
2．【原创题】“生命吸管”(见图)可以解决野外极限环境中的饮水问题。该物品没有用到的净水方法是
A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．消毒
3．【新考法】新课标项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是
A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭能除去水中的色素和异味
C．石英砂能吸附水中悬浮的杂质 D．塑料杯中得到的水一定是软水
4．跨学科实践活动中，实验小组利用普通漏斗、小卵石、细沙、活性炭、棉布等制作简易过滤器，并使用过滤器净化天然水。下列操作或评价合理的是
A．小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密，过滤速度越快
B．过滤时，活性炭的作用是吸附，不具有过滤作用
C．用食盐晶体代替细沙比较卫生，过滤效果更好
D．反思：可在合适位置添加杀菌消毒层，使天然水净化程度更高
5．兴趣小组同学取巢湖水样进行水质净化实验。
(1)作为天然水，巢湖水含有泥沙等不溶性杂质，以及色素、异味等 杂质，细菌等。
(2)如图他们用矿泉水瓶制作了简易净水器，其中， 装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)分离混合物的一般思路方法的正确顺序是_______。
A．分析混合物成分 B．找到分离方法 C．寻找成分性质差异
(4)自制净水器中的净水材料选择需要考虑的因素有(写一条) 。
考点四 基于特定需求设计和制作简易供氧器
考法01 制氧器的工作原理
1.（2024·广东）下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是
A．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
B．使用前，加湿仓应注满水
C．加湿仓类似于排水集气装置
D．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
考法02 不同制氧器的优缺点分析
2.（2024·重庆）下图1为某款家用制氧机结构示意图，它是利用过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。制氧过程的反应为：2（2Na2CO3·3H2O2）Na2CO3+6H2O+3O2↑，该反应为放热反应。
（1）观察窗的作用是 。
（2）加湿仓的作用是 。
（3）制氧机制氧说明（部分）见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
A剂 B剂 平均供氧量（毫升/分钟） 供氧时间（分钟）
配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15
配方三 2袋 1袋 ≥500 ≥25
配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15
①A剂的成分是 。
②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 。
（4）学习小组利用身边物品自制了如图2的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是________（填字母）。
A．产氧和洗气装置组合不用一体化
B．内部气体流向采用高进低出方式
C．特定需求是选择制氧方法的重要依据
D．制氧机要符合美学工程安全等标准
考法03 简易制氧器的设计
3.（2024·福建）化学兴趣小组同学根据实验室制氧气的原理设计简易供氧器。

(1)图1是实验室用二氧化锰与双氧水制取氧气的发生装置。
①写出仪器Ⅱ的名称： ，该反应的化学方程式是 。
②若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置 (填字母)。
(2)图2是家庭制氧机上湿化瓶的类似装置，人吸氧时能观察到瓶中有气泡。
①该装置的 (填“a”或“b”)端连接制氧机的导管口。
②使用该装置的优点是 。
(3)图3是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法错误的是_____。
A．使用前，过渡仓应注满水
B．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
C．过渡仓的原理类似于湿化瓶
D．过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
知识点一 制氧器的工作原理
知识点二 不同制氧器的优缺点分析
发生装置（考虑反应物状态和反应条件） 收集装置（气体的密度和溶解度）
固体加热型反应物是固体反应需要加热 固液常温型反应物是固体和液体，反应不加热 排水集气法适合溶解性小不与水反应的气体 向上排空气法适合密度大于空气的气体 向下排空气法适合密度小于空气的气体
适合高锰酸钾制氧气 适合过氧化氢制氧气
气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出
知识点三 简易制氧器的设计
1．【新考法】新教材改编某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是
A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激
C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品
D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停
2．化学学习小组的同学们开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了如图所示的简易供氧装置，向右侧瓶中装入适量的水，向左侧瓶中加入制氧药品，下列有关说法中，不正确的是
A．该装置可根据需要调节氧气流量
B．左侧瓶中加入的制氧药品是高锰酸钾
C．右侧瓶中的水有除杂、降温的作用
D．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
3．回答下列问题。
(1)实验室制取及性质检验
①图a中仪器甲的名称是 。
②若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口 ，以防高锰酸钾粉末进入导管。
③若实验室用装置B、D组合制取氧气，其反应的化学方程式为 。
④装置B、C均可用于实验室制取二氧化碳，两者相比，装置C的优点是 。
⑤在氧气中点燃铁丝时，可发生剧烈燃烧， （填实验现象）；说明氧气具有 （填“可燃性”或“助燃性”）。
(2)基于特定需求设计和制作简易供氧器。
①图b中“O2通道”相当于图a中E装置的 （填“a”或“b”）端导管。
②10 g Na2O2和10 g CaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图c所示，若给鱼池增氧，应选的药品为 （填化学式）。
4．学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动一 如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体， B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成和。
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 （填字母）。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率
B．降低氧气温度
C．加快氧气的生成
(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。
(3)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的 （选填“c”或“d”）导管。
活动二 制作简易的家用制氧机
(4)除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图3），其中C瓶的作用相当于图1中的 仓。
(5)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气 。
考点五 基于碳中和理念设计低碳行动方案
考法01 二氧化碳的性质与转化
1.（2024·湖南）从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物的性质是较好的化学学习方式。下图是碳元素的“价类二维图”。下列有关说法错误的是（ ）
A．物质甲可以是天然气的主要成分甲烷 B．物质乙的化学式可以是Na2CO3
C．常见的碳单质有金刚石、石墨 D．X处物质类别是氧化物
考法02 自然界中的碳循环
2.（2024·江苏杨州）自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环
考法03 碳中和措施与低碳行动方案
3.（2024·山东滨州）我国宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现“碳中和”。与此“低碳”理念不相符的是
A．大力发展火力发电，满足用电需求 B．全民参与植树造林，禁止乱砍滥伐
C．限制燃放烟花爆竹，文明庆贺节日 D．减少使用化石燃料，提倡绿色出行
知识点一 二氧化碳的性质与转化
知识点二 自然界中的碳循环
自然界中的二氧化碳循环：
二氧化碳 氧气
知识点三 碳中和措施与低碳行动方案
倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。
1．“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是
A．鼓励民众植树造林 B．加大煤和石油的使用
C．培育氢燃料电池汽车产业 D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质
2．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图）。分析两种循环，其中不正确的是
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制二氧化碳的排放量
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
3．用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。
(1)由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。
4．按下图所示装置探究二氧化碳的性质并填空：
（1）A中的实验现象说明CO2具有的化学性质是 。
（2）B中的现象是 ，写出反应的化学方程式 。
（3）C装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色的原因是 。
考点六 调查家用燃料的变迁与合理使用
考法01 燃烧条件
1.（2024·江苏徐州）为探究燃烧的条件，向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛，装置如图。蜡烛燃烧至水面处时熄灭，其主要原因是
A．蜡烛与氧气隔绝B．蜡烛的着火点降低C．蜡烛没有可燃性 D．燃烧产生二氧化碳
考法02 灭火的原理和方法
2.（2024·辽宁）下列有关燃烧与灭火的说法正确的是
A．用水浇灭燃着的木柴——降低着火点
B．用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭——隔绝空气
C．设置隔离带，防止森林火灾蔓延——降低温度
D．红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物
考法03 燃料燃烧的调控
3.（2024·江苏常州）下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳
考法04 化石能源
4.（2024·湖南长沙）绿色能源助力新质生产力的发展．从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是
A．煤 B．汽油 C．柴油 D．氢气
考法05 新能源的开发和利用
5.（2024·四川攀枝花）开发和利用新能源是解决能源和环境问题的重要途径。下列属于新能源的是
A．石油 B．氢能 C．煤 D．天然气
知识点一 燃烧条件
（1）可燃物
（2）氧气（或空气）
（3）温度达到着火点
（三者缺一不可，否则不能燃烧）
知识点二 灭火的原理和方法
方法 举例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的
灭火的方法 （1）清除可燃物 森林着火砍掉树木，开辟隔离带；煤气罐着，火关闭阀门等；
（2）隔绝氧气（或空气） 油锅着火盖锅盖；酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖；熄灭酒精灯，灯帽盖灭等；
（3）降温到着火点以下。 油锅着火，放青菜；水灭火；吹灭蜡烛等
知识点三 燃料燃烧的调控
1.燃料不充分燃烧的缺点：
产生的热量减少；浪费资源；产生大量的CO污染空气 。
2.使燃料充分燃烧的方法：
（1）燃烧时要有足够多的空气；
（2）燃料与空气有足够大的接触面。
知识点四 化石能源
1.煤和石油
煤 石油
特点 混合物、不可再生能源 混合物、不可再生能源
主要成分 主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素 主要含碳、氢元素
炼制原理 煤隔绝空气加热，发生化学变化 利用沸点不同，通过蒸馏使各成分分离（物理变化）
炼制产品 焦炭、煤焦油、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷） 汽油、煤油、柴油；沥青；石蜡
2.天然气（主要含碳、氢元素，主要成分是甲烷），是较清洁的能源。西气东输：输的是天然气。
甲烷 化学式 CH4
物理性质 无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质 可燃性：CH4+2O2CO2+2H2O（发出蓝色火焰）
燃烧现象及产物检验：产生明亮的蓝紫色火焰，罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾，倒转烧杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
沼气 主要成分 甲烷
制备 把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵产生。
可燃冰 主要成分 甲烷水合物。
优点 热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。
缺点 若开发利用不当，可能引发地质灾害和温室效应加剧。
知识点五 新能源的开发和利用
氢气 优点：最清洁、最理想的能源：放热量多、无污染
制备：锌与稀硫酸：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑电解水：2H2O2H2↑+O2↑
目前不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难
其他能源 太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等
1．【新考法】新教材改编为保护他人和自己的生命财产安全，运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆，必须使用重要的警示标志，其中在运输火药的车辆上应该张贴的是
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．易燃液体 D．自燃物品
2．下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳
3．今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是
A．随意焚烧废旧纸屑 B．积极参与植树造林
C．减少使用化石燃料 D．大力倡导节约用电
4．生活处处即化学，对下列生活现象解释合理的是
A．煤炉火越扇越旺—增大可燃物浓度
B．煤粉比煤块燃烧更旺—增大与氧气的接触面积
C．油锅着火放入青菜后熄灭—降低油的着火点
D．移除炉灶内木柴后灶火熄灭—隔绝空气
5．花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响，火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是
A．风箱拉动过程中增加了可燃物
B．手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C．火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点
D．氧气能支持燃烧，说明氧气具有可燃性
6．实验活动课上，同学们进行“燃烧的条件”的探究活动。
【查阅资料】
物质 白磷 木材 煤
着火点/℃(通常状况下) 40 250～330 700～750
【设计与实验】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤1： 小木块燃烧，小石块不燃烧 燃烧的条件之一是需要可燃物
步骤2： 燃烧的条件之一是需要空气
步骤3： 小木块燃烧，小煤块不燃烧 燃烧的条件之一是
【问题与交流】
(2)甲同学对步骤2的实验结论提出疑问：空气中的哪种成分支持可燃物的燃烧？
乙同学认为可以通过课堂上老师演示的实验(如图1、图2所示)，观察到 的现象，证明是空气中的氧气支持可燃物的燃烧。
(3)实验室用如图3所示的装置，选择合适的药品为热水中的白磷提供氧气，产生氧气的化学方程式为 ；该装置还能用于制取 气体。
【拓展与延伸】
(4)同学们通过实验步骤2还获得了一种灭火的方法。你还能用 方法使燃着的蜡烛熄灭，其原理是 。
考点七 垃圾的分类与回收利用
考法01 垃圾分类的方法和处理途径
1.（2024·黑龙江牡丹江）垃圾分类有利于生态文明建设。用过的铝制易拉罐、旧纸张应投入有下列标识的垃圾箱是
A． B． C． D．
考法02 金属垃圾回收方法
2.（2024·西藏）青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是
A．将铁制品放在潮湿的空气里
B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C．废旧金属回收利用可以节约金属资源
D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
知识点一 垃圾分类的方法和处理途径
1.上网查阅自己所在地区、不同场所垃圾分类标准。
2.通过宣传，可有效提高人们的垃圾分类意识。请你根据社区垃圾分类情况，设计出科学合理、通俗易懂、简便易行的垃圾分类宣传图示。
知识点二 金属垃圾回收方法
1.从源头减少金属垃圾产生的方法和生产、生活中金属垃圾再利用的方法。
（1）选择金属的替代品，如选择纸盒包装等。
（2）使用抗腐蚀性能好的金属材料，如使用不锈钢材料等。
（3）将一些金属制品直接再利用，如利用废弃的易拉罐制作工艺品、笔筒、蚊香支架等。
2.结合所学各学科知识，设计金属垃圾回收利用(直接利用或间接利用)的方案，并对金属的回收利用提出建议废金属回收再利用。
1．垃圾分类人人有责。废弃的易拉罐和塑料瓶属于
A．可回收物 B．其他垃圾 C．厨余垃圾 D．有害垃圾
2．节约资源，保护环境，有助于实现社会的可持续发展。下列物品放置对应垃圾箱错误的是
A．过期药品放入①中 B．鱼刺、菜叶放入②中
C．废铜电线放入③中 D．旧书、报纸放入④中
3．下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
4．垃圾分类投放已成为新时尚。某同学清理教室时收集到如下垃圾：
①废纸 ②铝制易拉罐 ③废口罩 ④矿泉水瓶 ⑤废电池，应投入图1所示标志垃圾箱的是
A．①②④
B．①②③④
C．①②③⑤
D．①②③④⑤
5．工业上处理黄铜渣（Cu、Zn、ZnO、CuO和杂质）废料时，通常将其转化为硫酸锌和铜等有价产品。其主要流程如图所示（杂质不溶于水也不参与反应）:
资料：；；
（1）物质B的化学式是 。
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是 ，该操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 （填仪器名称）。
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是 。
考点八 海洋资源的综合利用与制盐
考法01 海洋的资源
1.（2024·山东滨州）海洋是人类千万年来取之不尽，用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是
A．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B．海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C．海水淡化只能得到淡水，剩余物质不再有任何利用价值
D．海水中溶有大量的盐类，其中含量最多的盐是氯化镁
考法02 海水晒盐
2.（2024·山东淄博）从海水中提取食盐的主要流程如图所示，下列说法错误的是
A．海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B．在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加
C．海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D．海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
考法03 粗盐中难溶性杂质的方法
3.（2024·四川宜宾）在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验步骤中，需要使用漏斗的是
A．称量 B．溶解 C．过滤 D．蒸发
知识点一 海洋的资源
海洋生物资源:鱼类、贝类、甲壳类等；浮游生物类；藻类等；
海底矿产资源:海底油气资源、煤、天然气、砂矿、锰结核等；
海水化学资源:海水中含有大量氯化钠、氯化镁、硫酸钠等；
海洋能资源:潮汐能、海流能、波浪能、海洋温差能等；
海洋空间资源:海上交通、海上文旅、海上渔业等。
知识点二 海水晒盐
（1）原理∶经过风吹和日晒使水分蒸发，食盐从海水中结晶析出。
（2）主要过程如下∶
知识点三 粗盐中难溶性杂质的方法
1.实验用品
玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯、漏斗、药匙、量筒、胶头滴管、铁架台、托盘天平、滤纸、火柴、粗盐
2.实验步骤
（1）称量
（2）溶解（玻璃棒作用：搅拌加速溶解）
（3）过滤（要点：“一贴、二低、三靠”； 玻璃棒的作用：引流，防止液滴溅出）；
（4）蒸发（加热时用玻璃棒不断搅拌，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，用余热把滤液蒸干；玻璃棒的作用搅拌使受热均匀，防止局部温度过高液体飞溅）
（5）算产率
【总结】本实验中玻璃棒的作用
实验 玻璃棒的作用 目的
固体溶解 搅拌 加速溶解
过滤 引流 防止液体外溅或冲破滤纸
蒸发 搅拌 防止因局部温度过高引起液体或晶体飞溅
转移
1．浩瀚的海洋中含量最多的物质是
A．NaCl B．MgCl2 C．CaCl2 D．H2O
2．下列有关海洋资源的说法不正确的是
A．海水中溶有大量的盐
B．人类从海水中提取用途广泛的金属镁
C．海底蕴藏丰富的煤、石油，没有天然气和“可燃冰”
D．海底蕴藏者多金属结核，也称锰结核
3．下图是海水晒盐的大致过程，下列说法错误的是
A．所得粗盐是混合物
B．蒸发池中，海水中水的质量逐渐减小
C．析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
D．由于氯化钠的溶解度受温度变化影响很小，故用蒸发结晶的方法使其从海水中析出
4．下列有关利用海水的方法：①海水晒盐②海水制碱③海水淡化④从海水中提取镁。主要利用了化学变化的是
A．全部是 B．只有② C．只有②④ D．①②④
5．海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示：
(1)贝壳主要成分的化学式是 。
(2)操作a的名称是 ，在实验室中进行此项操作，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(3)工业冶炼镁常用电解MgCl2，除了生成金属镁，还有一种常温下为气态的产物是 。
(4)写出第③步反应的化学方程式 。
考点九 探究土壤酸碱性对植物生长的影响
考法01 溶液的酸碱性
1.（2024·安徽）某化学兴趣小组在跨学科实践活动中发现，赤红壤是我国台湾省等地区的主要土壤类型之一，其pH多在5.0~5.5之间，土壤中铁元素含量较丰富。下列有关赤红壤说法或做法正确的是
A．可以用pH试纸来测定赤红壤的弱酸度
B．赤红壤中的铁元素往往以单质的形式存在
C．赤红壤适合种植碱性条件下生长的农作物
D．可以通过熟石灰来调节改良赤红壤的酸碱环境
考法02 中和反应
2.（2021·安徽）中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及中和反应的是
A．生石灰用于加热即热食品
B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C．熟石灰用于改良酸性土壤
D．硼酸用于处理皮肤上沾有的碱
知识点一 溶液的酸碱性
1、溶液的pH与酸碱性关系
①、pH＝7，溶液呈中性；
②、pH<7，溶液呈酸性，pH越小，酸性越强，即：H+的浓度越高酸性越强；
③、pH>7，溶液呈碱性，pH越大，碱性越强，即：OH-的浓度越高碱性越强。
pH值：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸性增强 中性 碱性增强
2、pH的测定：最简单的方法是使用pH试纸
（1）①在洁净干燥的玻璃片或白瓷 ( http: / / www.21cnjy.com )板上放一片pH试纸；②用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测试液；③滴在pH试纸(试纸不能预先用水润湿)上，④立即将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，⑤便可读出溶液的pH（注意：读数精确到整数。（简记为：放、蘸、滴、对、读）
（2）pH试纸不能用水预先润湿否则，若溶液是酸性的则酸性减弱pH会偏大；若溶液是碱性的则碱性减弱pH会偏小；若溶液是中性则没有影响pH不变。
3、酸碱性与酸碱度关系：
指示剂 pH值 石蕊 酚酞
酸性 <7 变红色 无色
中性 =7 紫色 无色
碱性 ﹥7 变蓝色 变红色
知识点二 中和反应
1、定义：酸和碱作用生成盐和水的反应。
2、实质：其实质是H+和OH结合生成H2O。
3、温馨提示：中和反应不属于四大基本反应类 ( http: / / www.21cnjy.com )型，基本反应类型有：①、置换反应；②复分解反应 ③分解反应④化合反应；但是中和反应属于其中的复分解反应。
4、应用：
（1）、用于医药卫生
①、胃酸过多可以服用某些碱性物质的药物，以中和过多的胃酸。胃舒平的主要成分是Al(OH)3，其治疗胃酸的化学方程式3HCl + Al(OH)3 ==AlCl3 + 3H2O。
②、因为铝元素对人体的健康有影响， ( http: / / www.21cnjy.com )现在普遍采用Mg(OH)2代替Al(OH)3治疗胃酸过多，反应的化学方程式是2HCl + Mg (OH)2 == MgCl2+ 2H2O。
（2）改变土壤的酸碱性
如：酸性土壤不利于作物的生长，于是人们将适量的熟石灰加入土壤以中和酸性。
（3）处理工厂的废水
如：硫酸厂的污水可以用熟石灰进行中和处理，化学方程式：H2SO4 + Ca(OH)2 == CaSO4+ 2H2O。
（4）调节溶液的酸碱性
1．下列是兴趣小组在测定土壤酸碱度时的实验操作，其中正确的是
A．加土壤颗粒 B．加水溶解
C．过滤浊液 D．测定pH
2．下列植物在微碱性土壤中，适宜种植的是
植物 苹果 枸杞 西瓜 茶
适宜的pH范围 5.0～6.5 8.5～9.5 6.0~7.0 4.5～6.5
A．苹果 B．枸杞 C．西瓜 D．茶
3．下列应用不涉及中和反应的是
A．生石灰用作干燥剂 B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C．熟石灰用于改良酸性土壤 D．硼酸用于处理皮肤上沾有的碱液
4．在日常生活中的下列说法或做法不正确的是
A．浓硫酸不慎沾在皮肤上，先用大量水冲洗，再涂上--的烧碱溶液
B．炉具清洁剂常用来除去油污
C．被蚊虫叮咬后可涂抹肥皂水来消除痛痒
D．用含中和胃酸过多
5．推理是学习化学的一种重要方法。下列推理正确的是
A．溶液具有均一、稳定性，所以均一、稳定的物质都是溶液
B．中和反应有盐和水生成，则有盐和水生成的反应一定是中和反应
C．二氧化碳可以与氢氧化钠反应，所以非金属氧化物都可以与碱反应
D．向碳酸钠溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变成红色，说明碳酸钠溶液呈碱性
6．兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。
(1)根据上图判断，图1中的溶液A是 。玻璃棒的作用是 。
(2)图2中a点所示的溶液中溶质有 ，此时溶液呈现 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。
(3)c点所示的溶液中个数与个数关系是： （填“＞”“＜”或“＝”）。
(4)写出该反应的化学方程式 ，反应类型属于 反应。该反应的实质是 。
考点十 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
考法01 化学材料
1.（2024·江苏无锡）氮化镓（）可用于制造太阳能电池。下列叙述正确的是
A．镓属于非金属元素 B．氮化镓属于混合物
C．氮化镓属于复合材料 D．太阳能属于新能源
考法02 能源
2.（2024·广东广州）下列关于能源的说法，错误的是
A．当燃气灶火焰出现黄色、锅底变黑色时，说明燃气燃烧不充分
B．CaO和反应可以放热，生活中可用作自热火锅发热包
C．天然气的主要成分是甲烷
D．化石能源只能通过燃烧加以利用
知识点一 化学材料
1．材料分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料，还有复合材料等。
2. 无机材料：包括金属材料（包括纯金属、合金）和无机非金属材料（包括陶瓷、玻璃、水泥等）。
3．合成材料的种类：塑料、合成纤维、合成橡胶。
（1）纤维的种类：天然纤维、人造纤维、合成纤维等。
（2）塑料的种类：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（PMMA）。
（3）橡胶的种类：天然橡胶、合成橡胶。合成橡胶的优点是具有良好的弹性、绝缘性和耐高温性。
4. 聚乙烯塑料无毒；聚氯乙烯塑料有毒，不直接用于食品包装。
5．常见的复合材料有钢筋混凝土、机动车轮胎、玻璃钢、碳纤维等。
6．玻璃属于无机非金属材料，有机玻璃属于合成材料，玻璃钢属于复合材料。
7. 天然纤维：棉、麻、丝、毛；合成纤维：涤纶、腈纶、锦纶
合成纤维优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀；合成纤维缺点：吸水性透气性差
知识点二 能源
1.化石能源的缺点
（1）三大化石能源包括煤、石油、天然气。
（1）化石燃料正面临着日益枯竭的危机。
（2）化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加。
2.开发新能源
开发可再生和环境友好的新能源，如风能、太阳能、核能、水能、潮汐能、生物质能等。
3.清洁高效的氢能
（1）氢能源的优点：
①来源广；②热值高；③ 充分燃烧产物为水，故称为“绿色能源”，是未来最理想的能源。
（2）氢能源开发中的问题
①电解水制备氢气的能耗问题(成本高)；
②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。
（3）最理想的制氢方法
寻找光催化剂，使水在光照条件下分解。
1．【原创题】新教材改编材料助力人类社会生产和生活不断进步。下列有关材料的说法不正确的是
A．用于制造船舶外壳的玻璃钢属于复合材料
B．用于制造导弹头部防护罩的微晶玻璃属于无机非金属材料
C．用于制造人造卫星天线的合金属于复合材料
D．用于制造汽车部件的聚丙烯塑料属于有机合成材料
2．“分类”可以使人们有序地研究物质，以下分类正确的是
A．碱：纯碱、烧碱、消石灰
B．合金：生铁、不锈钢、青铜
C．盐：氯化银、氯化钠、氯化氢
D．有机合成材料：塑料、合成纤维、玻璃钢
3．化学让生活更美好。下列说法错误的是
A．稀有气体可用于制作霓虹灯
B．自来水中加入活性炭可以消毒杀菌
C．用干冰营造舞台意境时，看到的白雾是水蒸气遇冷形成的
D．氢气属于清洁、高能燃料，氢氧燃料电池可作为汽车的驱动电源
4．如图为我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用，最终产生甲醇的过程，其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”，下列有关说法错误的是
A．光伏发电是将太阳能转化为电能
B．电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成
C．煤、石油、天然气是混合物，甲醇是纯净物
D．该液态太阳燃料合成技术可从根本上解决温室效应
5．【新考法】新质生产力镁基储氢材料（主要成分Mg）是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下：
(1)氢能不属于 。
A．新能源 B．化石能源 C．可再生能源
(2)氢能燃烧时将 转化为热能。
(3)储氢过程：该反应属于 （填基本反应类型）。
(4)释氢过程：方法1中，化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。方法Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。下列关于方法Ⅰ和方法Ⅱ说法正确的是 （填序号）。
A．方法1中的Mg可以循环使用
B．方法Ⅱ比方法Ⅰ更节能
C．等质量MgH2经方法I和方法Ⅱ得到的H2质量相等
答案和解析
考点一 微型空气质量“检测站”的组装与使用
考法01空气的成分和用途
1.（2024·重庆A卷）空气成分中含量多且可用作保护气的是
A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2
【答案】A
【详解】A、氮气大约占空气体积的78%，含量多，且氮气化学性质稳定，可用作保护气，故选项正确；
B、氧气大约占空气体积的21%，氧气可以支持燃烧和供给呼吸，氧气不能用作保护气，故选项错误；
C、稀有气体大约占空气体积的0.94%，稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，但是含量少，故选项错误；
D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，含量少，故选项错误；
故选：A。
考法02 空气的污染和防治
2．（2024·江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是
A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮
【答案】A
【详解】A、氮气不会污染空气，故A符合题意；
B、一氧化碳有毒，会污染空气，故B不符合题意；
C、二氧化硫有毒，会污染空气，故C不符合题意；
D、二氧化氮有毒，会污染空气，故D不符合题意；
故本题选A。
考法03 测定空气中氧气的含量
3．（2024·四川成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
(5)图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小
(2)④①③②
(3)氮气
(4)反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大
(5) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
(6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）
(7)铜粉
【详解】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升；
（2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②；
（3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：；
（6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。
知识点一 空气的成分和用途
1.空气的成分
空气的成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
2.空气主要成分的性质和用途
氧气 氮气 稀有气体
主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。
用途 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境
知识点二 空气的污染和防治
1．空气的污染和防治
空气的污染物 排放到空气中的有害气体(一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮)和粉尘；可吸入颗粒物：PM2.5、PM10
污染物的来源 化石燃料的燃烧、工厂排出的废气 、植被破坏引起的沙尘等
空气污染造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨 等都与空气污染有关
防治污染的措施 加强空气质量检测的监测 ，使用清洁能源，积极植树造林等，以保护空气
2．空气质量日报
（1）空气质量日报的主要内容包括：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。
（2）目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫 、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
3．大气污染
（1）有害气体，如：SO2、NO2、CO 等，其中CO主要来源于汽车尾气，而SO2、NO2 是形成酸雨的主要物质。
（2）粉尘，如：灰尘、粉煤灰等。
（3）空气中CO2 浓度增大会导致温室效应，而含氟物质的排放会破坏O3 (臭氧) 层，使得地球表面受紫外线辐射加重。
4．未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染，其特点是：
（1）充分利用资源和能源，原料无毒无害。
（2）减少向环境排放废物。
（3）原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）。
（4）生产出环境友好产品。
知识点三 测定空气中氧气的含量
【药品选择】
（1）该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应；
（2）该物质燃烧后生成物最好为固态，不能为气态。
【实验原理】
利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，使密闭容器中压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验装置】
（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管
（2）药品：红磷、水
（3）实验装置：
【实验操作】
（1）连接仪器，检查装置的气密性；
（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管；
（3）点燃燃烧匙内过量红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子，观察红磷燃烧的现象；
（4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
【实验现象】
红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并放出热量。打开弹簧夹后，烧杯中液体被倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。
【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。
【实验原理】
【化学方程式】4P + 5O2 2P2O5
1．【新考法】 重大科技2025年1月2日，中国首架国产载人飞艇“梦翔”正式交付。飞艇气囊内填充的气体是
A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．氦气
【答案】D
【详解】A、氮气密度略小于空气，产生的浮力不足以让飞艇飞起来，该选项不符合题意；
B、氢气密度比空气小，但具有可燃性，存在安全隐患，该选项不符合题意；
C、氧气密度比空气大，且具有助燃性，该选项不符合题意；
D、氦气的密度远小于空气，且其化学性质稳定，气囊里装着的氦气产生的浮力大于飞艇的重力，飞艇就能飞起来，该选项符合题意。
故选D。
2．【原创】课本改编下列关于物质用途的说法中，错误的是
A．氮气无色无臭，可用于食品防腐
B．氧气能供给呼吸，可用于医疗急救
C．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作霓虹灯
D．二氧化碳是光合作用的原料，可用作气体肥料
【答案】A
【详解】A、氮气化学性质稳定，可用于食品防腐，故A说法错误；
B、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故B说法正确；
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作霓虹灯，故C说法正确；
D、二氧化碳是光合作用的原料，可用作气体肥料，故D说法正确；
故选：A。
3．学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮
【答案】A
【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不需要列入监测项目。
故选A。
4．合肥市某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是

A．“污染指数”越大表示空气质量越差
B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5）
C．二氧化碳不是空气污染物
D．SO2的排放，会引起酸雨
【答案】B
【详解】A、“污染指数”越大表示空气质量越差，故A说法正确；
B、由表中数据可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），故B说法错误；
C、二氧化碳是空气的成分之一，不属于污染物，故C说法正确；
D、SO2是形成酸雨的主要成分，SO2的排放，会引起酸雨，故D说法正确。
故选：B。
5．实验室用下图装置测定空气中氧气含量。下列说法正确的是
A．铜粉可更换为木炭粉
B．实验中反复推拉注射器的目的是促进氧气与铜粉充分反应
C．铜粉的用量对实验结果没有影响
D．消耗氧气的体积约是反应前注射器内气体体积的1/5
【答案】B
【详解】A、碳粉在点燃的条件下会与空气中的氧气反应生成二氧化碳等气体，若将实验中的铜粉换成碳粉，会导致玻璃管中的气压无明显变化，不能测定氧气含量，选项错误，不符合题意；
B、实验中反复推拉注射器的目的是促进氧气与铜粉充分接触，充分反应，选项正确，符合题意；
C、要准确测定空气中氧气的体积分数，必须使用足量的铜粉，才能全部消耗掉密闭注射器里空气中的氧气，选项错误，不符合题意；
D、正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内空气体积和玻璃管中空气总体积的五分之一，选项错误，不符合题意。
故选：B。
6．如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是
A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管去
C．白磷燃烧现象为发出黄色火焰，产生大量白烟
D．此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
【答案】B
【详解】A、铜具有优良的导热性，铜丝在此实验中起到导热的作用，引燃红磷，故选项说法正确；
B、由于红磷燃烧生成了五氧化二磷，左侧装置内压强减小，实验后右边玻璃管的一部分水会被压到左边玻璃管去，故选项说法错误；
C、白磷燃烧现象为发出黄色火焰，产生大量白烟，故选项说法正确；
D、此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一，故选项说法正确。
故选：B。
7．在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是
A．c点的温度已经接近室温
B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束
C．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中
D．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量
【答案】B
【详解】A、由温度变化曲线可知，c点的温度已经接近室温，故选项说法正确；
B、ab段压强增大，是由于红磷燃烧放热导致压强增大的趋势大于氧气消耗导致压强减小的趋势，b点压强最大，不能确定红磷燃烧结束，温度最高才能说明红磷燃烧结束，故选项说法错误；
C、c点后打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，气体的体积变小，导致集气瓶内气体压强增大，故选项说法正确；
D、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，说明整个反应过程放出热量，故选项说法正确。
故选B。
8．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．装置漏气不影响实验结果
B．a点时容器内氮气体积分数为85%
C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
D．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
【答案】D
【详解】A、如果装置漏气，那么外部的空气会进入装置内，补充消耗氧气所减少的体积，导致测得的氧气含量偏小，说法错误，不符合题意；
B、由图可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，则容器内剩余气体（包括氮气、稀有气体、二氧化碳等）的体积分数之和为85%，则a点时容器内氮气体积分数应小于85%，说法错误，不符合题意；
C、由图可知，21%-3%=18%是红磷燃烧消耗的氧气的体积分数，不是质量分数，说法错误，不符合题意；
D、由图可知，当氧气体积分数为3%时不再变化，由于红磷是足量的，所以氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，说法正确，符合题意。
故选：D。
9．某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。
(1)实验1中，红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如下图所示。
依据图示信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。
【答案】(1)红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶
(2) 2 实验1消耗O2剩余8.6%，实验2消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全
【详解】（1）由于红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶，所以实验1中，红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶。故填：红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶。
（2）据图可知，实验1消耗O2剩余8.6%，实验2消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全，所以实验2的测定方法更准确。故填：2；实验1消耗O2剩余8.6%，实验2消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全。
考点二 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
考法01 科学家探索原子结构的历程
1. (2024·山东青岛) 科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是
A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
【答案】D
【详解】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家，受当时科学水平的局限性，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，是构成物质的最小粒子。A正确；
B、由于汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，所以推翻了道尔顿实心球模型。B正确；
C、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验，得出卢瑟福核式模型，修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型。C正确；
D、卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。但卢瑟福核式模型也不是是最完善的原子结构模型，将会被替代。人类对原子结构的认识永无止境。D不正确。
综上所述：选择D。
考法02 原子的构成
2．（2024·云南）如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图，下列说法错误的是
A．每个氯离子带一个单位负电荷
B．钠原子在该反应中形成了阴离子
C．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
D．钠离子和氯离子的结构都相对稳定
【答案】B
【详解】A、氯离子是氯原子得到1个电子后形成的，故每个氯离子带一个单位的负电荷，不符合题意；
B、在该反应中，钠原子失去电子形成阳离子，符合题意；
C、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合题意；
D、钠离子和氯离子的最外层电子数均是8，均达到了相对稳定结构，不符合题意。
故选B。
考法03 分子、原子、离子、元素、物质之间的关系
3．（2024·山东烟台）元素观、微粒观是重要的化学观念。下列有关说法错误的是
A．繁多复杂的物质世界是由种类有限的元素组成的
B．原子中的质子数和中子数一定相等
C．原子核的体积很小，但集中了原子的主要质量
D．原子得失电子变成离子后，元素种类不变
【答案】B
【详解】A、物质是由元素组成的，所以虽然元素的种类是有限的，但由元素组成的物质种类是繁多的，故说法正确；
B、同种元素的原子核内质子数和中子数不一定相等，例如碳12、碳13、碳14的质子数相同，但中子数不同，则原子中质子数和中子数不一定相等，故说法错误；
C、原子核体积相对于原子体积来说很小，原子的质量主要集中在原子核上，所以原子核的质量大约相当于原子的质量，故说法正确；
D、元素种类由质子数决定，原子得失电子变成离子，其质子数不变，因此元素的种类不变，故说法正确。
故选B。
知识点一 科学家探索原子结构的历程
为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
1803年，道尔顿提出：物质由微小的不可再分的原子构成。
1897年，汤姆孙发现原子内有带负电的微粒。
1909年，卢瑟福进行了α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转角度超过90°，像是被金箔弹了回来。
1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，同时有微粒从氮原子中被打出。
知识点二 原子的构成
原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上 ，原子核由质子和中子构成。
电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。
1．原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性。
2．原子中的等量关系： 核电荷数=质子数=核外电子数
3．卢瑟福α粒子散射实验的解释
一束带正电的α粒子轰击金箔：
大多数α粒子穿透金箔 ( https: / / baike. / item / %E9%87%91%E7%AE%94" \t " / Users / hutaojiazi / Documentsx / _blank )——原子虽小，但原子内空间相对较大，而且电子质量很小 。
一小部分α粒子路径偏转——α粒子受到带正电的原子核的排斥，发生偏转，说明原子内部有一微粒，该微粒的体积很小，带正电，即原子核。
极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹，说明原子中心的原子核体积较小，但质量相对较大。
知识点三 分子、原子、离子、元素、物质之间的关系
1．物质的宏观组成和微观构成关系
构成物质的微粒有：分子、原子、离子。
大多数物质由分子构成，少数物质(金属、稀有气体、部分非金属固体)由原子构成，一些物质是由离子构成的。
如：水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由氯离子和钠离子构成。
2．分子、原子、离子、元素与物质之间的区别
（1）物质和元素都是宏观概念，它们只讲种类，不讲个数；而分子、原子和离子等是微观粒子，既讲种类，也讲个数。
（2）元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称；它与物质之间是组成关系，它是用来描述物质的宏观组成的，用“组成”来描述；例如，水是由氢元素和氧元素组成的（但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成的”）。
（3）而分子、原子和离子都是微观粒子；它们与物质之间是构成关系，它们是用来描述物质的微观构成的，习惯上用“构成”来描述；例如，水是由水分子构成的（一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素组成的”）；铁是由铁原子构成的；氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
（4）对于分子、原子和离子来说，分子是保持物质化学性质的最小粒子，它在化学变化中是可以再分的；原子是化学变化中的最小粒子，它在化学变化中是不可再分的；而离子是指带电的原子或原子团（实际上是一种特殊的原子）。
1．【原创题】航空航天科技嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3，氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图，下列说法正确的是
A．含有2个中子 B．电子数和质子数相等
C．核电荷数为1 D．相对原子质量为4
【答案】B
【详解】A、氦﹣3原子含有1个中子，故A不正确；
B、氦﹣3原子中电子数和质子数都是2相等，故B正确；
C、核内质子数是2，所以核电荷数为2，故C不正确；
D、相对原子质量为，故D不正确。故选B。
2．【新考法】新教材改编1909年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是
A．原子是实心球体
B．原子的质量主要集中在原子核上
C．原子核不带电
D．原子核在原子中占的体积很大
【答案】B
【详解】A、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子内部绝大部分空间是空的，则金原子不是实心球体，故A错误；
B、通过上述实验，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°，能说明原子核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，故B正确；
C、少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°，说明原子核的电性与电子相同，故C错误；
D、少数α粒子发生较大偏转，原因是α粒子在运动中途经原子核附近时，受到斥力，能说明原子内有体积很小、质量很大的核，故D错误。
故选B。
3．如图是某粒子的结构示意图，下列有关该粒子的叙述中，错误的是（　　）
A．该粒子原子核内有8个质子
B．该粒子是阳离子
C．该粒子最外层有6个电子
D．该粒子呈电中性
【答案】B
【详解】A、该图为氧原子的原子结构示意图，该粒子原子核内有8个质子，正确；
B、该粒子中质子数=核外电子数，属于原子，错误；
C、该粒子最外层有6个电子，正确；
D、该粒子中质子数=核外电子数，呈电中性，正确；
故选B。
4．如图是四种粒子的结构示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．④表示的粒子属于金属元素
B．①表示的粒子在化学反应中易失电子
C．①②③④表示四种不同元素
D．②④所表示的粒子化学性质相似
【答案】A
【详解】A、④是11号是钠元素，最外层电子数是1小于4，属于金属元素，选项说法正确；故符合题意；
B、①中最外层电子数为6，大于4个，易得到1个电子，形成阴离子，选项说法错误；故不符合题意；
C、④和②的质子数相同，所以④和②是同种元素。图中共有三中元素，选项说法错误；故不符合题意；
D、②属于稳定结构，④的最外层电子数为2，易失去最外层电子，所以化学性质不相似，选项说法错误；故不符合题意；
故选A。
5．下列有关分子、原子、离子、元素的说法中，正确的是
A．原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B．同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C．氯化钠由氯离子和钠离子构成
D．保持水的化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
【答案】C
【详解】A.氢原子的原子核中没有中子，故错误；
B.同种元素的原子核内质子数和中子数不一定相等，如氢原子核中有1个质子，没有中子，故错误；
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成，故正确；
D.水由水分子构成，保持水化学性质的最小粒子是水分子，故错误。
故选：C。
6．牙膏中常添加氟化钠预防龋齿。下图中的①和②是氟元素和钠元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是两种元素不同粒子的结构示意图。回答下列问题：
(1)氟元素的原子序数为 ，钠元素的相对原子质量为 。
(2)氟元素和钠元素最本质的区别是 不同。
(3)A、B、C、D中，属于原子的是 （填字母序号），D粒子的符号是 。
【答案】(1) 9 22.99
(2)质子数或核电荷数
(3) AC/CA Na+
【详解】（1）元素周期表中左上角数字表示原子序数，则F的原子序数为9；元素周期表中最下方数字表示相对原子质量，则Na的相对原子质量为22.99，单位为“1”；
（2）质子数或核电荷数决定元素的种类，则氟元素和钠元素最本质的区别是质子数或核电荷数不同；
（3）微粒A中核电荷数为9，核外电子数为9，则为F；
微粒B中核电荷数为9，核外电子数为10，则为F-；
微粒C中核电荷数为11，核外电子数为11，则为Na；
微粒D中核电荷数为11，核外电子数为10，则为Na+；
故AC属于原子；D为钠原子失去一个电子形成的钠离子，符合为Na+。
7．化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。
（1）分析图一得出：①②③表示物质是由 构成的；④的名称是 ；在原子中，质子数= =核外电子数。
（2）图二是氧原子的结构示意图。该原子在化学反应中容易 电子，趋于达到相对稳定结构。
（3）已知原子核外电子层数与元素所在周期表中周期序数相同，则氯元素在元素周期表中排在第 周期。
【答案】分子、原子、离子 原子核 核电荷数 得到 三
【详解】（1）由图可知，分子、原子、离子都可以直接构成物质；原子核由质子和中子构成，所以④的名称是原子核，在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，故填：分子、原子、离子；原子核；核电荷数；
（2）由氧原子的结构示意图可知，最外层电子数为6，大于4，在化学反应中容易得到电子，趋于达到相对稳定结构，故填：得到；
（3）周期数=原子核外电子层数，氯元素的质子数为17，核外电子排布为2、8、7，原子核外有三个电子层，所以氯元素在元素周期表中排在第三周期，故填：三。
考点三 水质检测及自制净水器
考法01 自来水的生产流程
1.（2024·山东德州）下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是
A．吸附沉降和消毒是物理变化 B．过滤可以使硬水软化
C．活性炭可以去除色素和异味 D．净化后的水是纯净物
【答案】C
【详解】A、吸附沉降过程中没有生成新物质，属于物理变化，消毒过程中有新的物质生成，该过程发生化学变化，故A错误；
B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，并不能将硬水软化，故B错误；
C、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故C正确；
D、图示净化水的过程中没有除去水中的可溶性杂质，所以配水泵出来的水是混合物，故D错误。
故选C。
考法02 物质分离和提纯的常见方法
2.（2024·安徽）在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中，溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是
A．酒精灯 B．漏斗
C．蒸发皿 D．玻璃棒
【答案】D
【详解】A、酒精灯用于加热，在蒸发操作中用来加热溶液。在溶解、过滤中不能用到。A不符合题意；
B、漏斗在过滤时使用，在溶解和蒸发中不能用到。B不符合题意；
C、蒸发皿用于溶液的蒸发，在溶解、过滤中不能用到。C不符合题意；
D、溶解操作中用玻璃棒搅拌，加速溶解；过滤时用玻璃棒引流；蒸发时用玻璃棒搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。即溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是玻璃棒。D符合题意。
综上所述：选择D。
考法03 水质检测
3.（2024·江西）兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
（1）自制净水器：如图，净水流程依标号顺序进行。
吸附剂为活性炭，因其具有 结构。
（2）水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，某水样经自制净水器净化后的TDS值如图，净化后的水质纯度为 。
【答案】（1）疏松多孔
（2）一般
【解析】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，故具有吸附性；
（2）某水样经自制净水器净化后的TDS值为159，介于100和300之间，则净化后的水质纯度为一般。
考法04 自制净水器的净水原理
4.（2024·广东）某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是

A．能把自来水变成纯净物
B．能除尽水中的可溶性杂质
C．能除去水中的色素和异味
D．净水时水最后流经小卵石
【答案】C
【详解】A、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，选项错误；
B、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，选项错误；
C、活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，选项正确；
D、由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，选项错误。
故选C。
知识点一 自来水的生产流程
（1）自来水厂净水步骤：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。
（2）自来水生产过程中各部分作用
各环节的作用
加明矾 明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的
过滤池 除去不溶性杂质
活性炭吸附池 活性炭能吸附水中的可溶性杂质（色素和异味），也可滤去不溶性杂质
消毒 除去细菌（是化学变化）常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等
知识点二 物质分离和提纯的常见方法
1．过滤
（1）过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。
（2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
（3）操作注意事项：“一贴二低三靠”
（4）仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸）
（5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有：
A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损
（6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。
2．蒸馏
（1）原理：利用液体的沸点不同，将其分离。
（2）装置：
（3）要点：①加热时，烧瓶底部要垫上石棉网 ；
②冷凝管中冷水流向是下进上出；
③为防止烧瓶内出现暴沸现象，要加入沸石或少量碎瓷片。
知识点三 水质检测
日常水质检测可通过看(是否有不溶性杂质和色素)、闻(是否有异味)、查(煮沸后是否有沉淀)等方法来判断水质是否符合标准。
知识点四 自制净水器的净水原理
净化后的水中含有可溶性杂质，不是纯净物。小卵石、石英砂发挥的作用是过滤。活性炭发挥作用是利用其疏松多孔的结构，具有吸附性。该装置净水时，没有生成新物质，发生物理变化。
1．净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A．杀灭细菌 B．吸附杂质 C．过滤颗粒 D．絮凝悬浮物
【答案】B
【详解】净水器滤芯中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。
故选B。
2．【原创题】“生命吸管”(见图)可以解决野外极限环境中的饮水问题。该物品没有用到的净水方法是
A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．消毒
【答案】C
【详解】A、生命吸管中的超滤膜和PP棉均可起到过滤的作用，除去难溶性杂质，故选项不符合题意；
B、生命吸管中的活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故选项不符合题意；
C、生命吸管不能起到蒸馏的作用，故选项符合题意；
D、生命吸管中的抗菌球可以起到消毒的作用，可除去细菌和病毒等，故选项不符合题意；
故选：C。
3．【新考法】新课标项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是
A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭能除去水中的色素和异味
C．石英砂能吸附水中悬浮的杂质 D．塑料杯中得到的水一定是软水
【答案】B
【详解】A 、花岗岩石子的作用是过滤较大的颗粒杂质，不是消毒，错误；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中的色素和异味，正确；
C、石英砂的主要作用是过滤，不能吸附水中悬浮的杂质，错误；
D、软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，经过简易净水器处理得到的水不一定是软水，简易净水器不能去除水中的钙、镁离子，错误。
故选B。
4．跨学科实践活动中，实验小组利用普通漏斗、小卵石、细沙、活性炭、棉布等制作简易过滤器，并使用过滤器净化天然水。下列操作或评价合理的是
A．小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密，过滤速度越快
B．过滤时，活性炭的作用是吸附，不具有过滤作用
C．用食盐晶体代替细沙比较卫生，过滤效果更好
D．反思：可在合适位置添加杀菌消毒层，使天然水净化程度更高
【答案】D
【详解】A、小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密，过滤速度越慢，过滤效果越好，选项错误；
B、过滤时，活性炭既有吸附作用，也具有过滤作用，选项错误；
C、食盐晶体会溶于水，所以不能代替细沙，选项错误；
D、可在合适位置添加杀菌消毒层，使天然水净化程度更高，选项正确；
故选D。
5．兴趣小组同学取巢湖水样进行水质净化实验。
(1)作为天然水，巢湖水含有泥沙等不溶性杂质，以及色素、异味等 杂质，细菌等。
(2)如图他们用矿泉水瓶制作了简易净水器，其中， 装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)分离混合物的一般思路方法的正确顺序是_______。
A．分析混合物成分 B．找到分离方法 C．寻找成分性质差异
(4)自制净水器中的净水材料选择需要考虑的因素有(写一条) 。
【答案】(1)可溶性
(2) A 混合物
(3)ACB
(4)环保无毒
【详解】（1）作为天然水，巢湖水含有泥沙等不溶性杂质，以及色素、异味等可溶性杂质，细菌等；
（2）小砾石的作用是除去较大颗粒的难溶性杂质，石英砂的作用是除去较小颗粒的难溶性杂质，活性炭的作用是除去水中的色素和异味，蓬松棉的作用是支撑作用，故从上到下放置的物质应是：小砾石、石英砂、活性炭、蓬松棉，故装置制作较合理的是A；
该装置只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，不能除去可溶性杂质，故通过该装置净化后的水是混合物；
（3）分离混合物，应先分析混合物成分，然后寻找成分性质差异，然后找到分离方法，如泥沙和食盐的混合物，食盐溶于水，泥沙难溶于水，可通过溶解、过滤将其分离，故顺序是：ACB；
（4）自制净水器中的净水材料选择需要考虑的因素有环保无毒等。
考点四 基于特定需求设计和制作简易供氧器
考法01 制氧器的工作原理
1.（2024·广东）下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是
A．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
B．使用前，加湿仓应注满水
C．加湿仓类似于排水集气装置
D．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】D
【解析】A、反应仓适用于固液不加热反应，氯酸钾和二氧化锰发生反应生成氧气，需要在加热条件下才能发生，反应仓的药品不用氯酸钾和二氧化锰，故说法错误，不符合题意；
B、使用前，过渡仓如果注满水，由于氧气不易溶于水，氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入，故说法错误，不符合题意；
C、过渡仓的原理类似于湿化瓶，反应仓内产生的氧气，进入到过渡仓，过渡仓内的水对氧气有湿化的作用，与排水收集装置不同，故说法错误，不符合题意；
D、过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质，氧气在过渡仓被

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