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第2节 建构分子模型
考点一、模型与符号
拓展：图形与图片的区别
图形是人们根据客观事物而主观形成的一个概念图，它由比较简略的线条（如直线、带箭头的线段等）或基本的图形（如三角形、圆形等）构成，所描述的是物体的基本轮廓，它属于符号，如公路上的警示牌等；图片是人们对客观事物的真实描述，它反映的是物体的全貌，人们能通过图片观察到物体表面很细小的特征，它属于模型。
典例1：（2024八下·东阳期末）模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观祭到的复杂的事物。下列不属于模型的是（　　）
A．奥迪汽车 B．眼球结构 C．地球仪 D．动物细胞结构
【答案】A
【解析】 符号是代号。为了区分不同类型、不同样式的物品个体，给它作以标记，可以标在具体物品上，也可以记录在载体上。符号可以取替代物的特征，也可以就是标记。模型是所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式，也可指根据实验、图样放大或缩小而制作的样品，一般用于展览或实验或铸造机器零件等用的模子。
【解答】图中的奥迪汽车是一个标志，所有的标志都属于符号；BCD是模型；故答案为：A
变式1：（2024八下·余杭期末）模型可以帮助人们认识和理解一些不易观察或复杂的事物，下列四幅图中属于模型的是（　　）
A．氢元素 B．甲烷分子结构 C．电流表 D．有礼标志
【答案】B
【解析】 模型就是原型的样本，是对现实系统的描述和模仿，据此分析判断。
【解答】A：氢元素，为符号，故A不合题意；
B：甲烷分子结构，为模型，故B符合题意；
C：电流表，为符号，故C不合题意；
D：有礼标志，为符号，故D不合题意。故选B。
变式2：（2024八下·浙江期中）科学研究中常用符号来简单明了地表示事物。下列属于符号的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】 符号首先是一种象征物，用来指称和代表其他事物。
【解答】A.图是原子的结构模型；
B.图为节约用水的标志，是符号，不属于模型；
C.图是甲烷分子的结构模型；
D.图为足球烯的结构模型。
故答案为：B
变式3：（2024八下·杭州月考）借助模型有利于学科概念的学习与理解，下列属于模型的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】模型法是指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，一般用在物理实验上。
【解答】ACD三个选项单指图片本身的意义，而B选项中的电路图可以表示其实物图的基本连接。
考点二、分子模型
物质通常是由分子构成的，如水由水分子构成，但也有些物质是由原子直接构成的。如铅笔芯内的石墨由碳原子构成：分子是由原子构成的，如二氧化碳分子有碳原子和氧原子。
1.认识原子模型
人们常用球作为原子模型，球的大小表示原子的大小，球的颜色不同表示原子种类不同，举例如下。
氢原子 碳原子 氮原子 氧原子 硫原子
2.认识不同物质的分子模型
分子种类 模型 内涵 总结
甲烷分子 一个甲烷分子中含有一个碳原子和四个氢原子 分子是由原子构成的
氮气分子 一个氮气分子中含有两个氮原子
水分子 一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子
二氧化碳分子 一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和两个氧原子
二氧化硫分子 一个二氧化硫分子中含有一个硫原子和两个氧原子
3.原子构成不同的分子
①氢分子、氧分子、臭氧分子都是由同种原子构成的，二氧化碳分子、甲烷分子等都是由不同种原子构成的
②一个氧分子由两个氧原子构成，一个臭氧分子由三个氧原子构成
③水分子和过氧化氢分子都是由氢原子和氧原子构成的，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子也是这种情况
结论：
①分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成
②不同数量的同种原子可以结合成不同的分子（说明：氧分子和臭氧分子都是由氧原子构成的，说明同种原子可以构成不同的分子）
③不同种原子以不同的原子数量可以结合成不同的分子
典例1：下列对如图所示四种分子的分析错误的是（　　）
A．一个水分子由三个原子构成
B．氮分子和氢分子由相同的原子构成
C．比较水分子和二氧化碳分子，能说明分子可由种类不同的原子构成
D．比较氮分子和氢分子，能说明分子可由种类相同的原子构成
【答案】B
【解析】A、根据一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的分析。
B、根据物质的微粒构成分析。
C、根据分子是由原子构成的分析。
D、根据氮分子和氢分子的构成分析。
【解答】A. 由如图信息可知，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故正确，不符合题意；
B. 氮分子是由氮原子构成，氢分子是由氢原子构成，氮分子和氢分子由不同种类的原子构成，故错误，符合题意；
C. 水分子是由氢原子和氧原子构成的，二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的，说明分子可由种类不同的原子构成，故正确，不符合题意；
D. 氮分子是由氮原子构成，氢分子是由氢原子构成，能说明分子可以同种原子构成的，故正确，不符合题意；
故答案为：B。
变式1：（2024八下·长兴月考）用“”表示氧原子，“ ”表示氢原子 ，则保持水的化学性质的微粒是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】由分子构成的物质，保持物质化学性质的最小微粒是分子。
【解答】水由水分子构成，保存水的化学性质的微粒是水分子，水分子化学式为H2O，故A、B、D错误，C正确。故答：C
变式2：（2024八下·浙江期中）科学家们制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”，而一个氧气分子是由2个氧原子构成的。针对以上事实，下列说法中错误的是
A．一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
B．氧气分子与新型“氧分子”的化学性质不同
C．新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
D．每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
【答案】A
【解析】根据氧分子是由两个氧原子构成的，新型“氧分子”是由4个氧原子构成的进行分析，根据分子构成不同的物质，物理性质可能不同进行分析。
【解答】A、氧分子是由两个氧原子构成的，新型“氧分子”是由4个氧原子构成的，结构可能不同，故A错误；
B、分子构成不同的物质，物理性质可能不同，所以B选项是正确的；
C、4个氧原子的新型“氧分子”，而氧分子是由2个氧原子构成的，所以C选项是正确的；
D、4个氧原子的新型“氧分子”，而氧分子是由2个氧原子构成的，所以D选项是正确的.
故答案为：A。
变式3：（2024八下·金东期末）为了加深对分子构成的认识，小科同学用各色橡皮泥进行分子模型的制作。观察四种分子结构模型，填写相关内容：
序号 模 型 各种颜色的球及个数 分子名称 化学式
1 1 个灰色球、2个白色球 水分子 H2O
2 1个黑色球、4个白色球 甲烷分子 ①
3 2个灰色球、2个白色球 ② H2O2
4 2个黑色球、1个灰色球、6个白色球 乙醇分子 C2H5OH
（1） 模型2的化学式①是　 　； 模型3的分子名称②是　 　。
（2）由模型3表示的物质可以反应得到模型1表示的物质，请从微观角度解释该变化的实质： 　。
【答案】（1）CH4；过氧化氢分子
（2）过氧化氢分子可以分成氢原子和氧原子，再重新组合构成新的水分子
【解析】由图可得 灰色球 表示氧原子， 白色球 表示氢原子， 黑色球 表示碳原子。
【解答】(1)甲烷化学式为CH4，模型3的分子名称②是过氧化氢分子；
（2）模型3的分子名称②是过氧化氢分子，过氧化氢分子分解产生水和氧气，即过氧化氢分子可以分成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合构成新的水分子。
考点三、水分子的构成
水是由水分子构成的。当水由液态变成气态（水蒸气）时，水分子没有变成其他分子。由分子构成的物质，在发生物理变化时，分子本身没有发生变化。水在自然界循环的过程中，状态上发生了变化，但并没有变成别的物质。
实验装置
现象 ①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为1:2,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍
气体的检验 正极:将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口处，木条复燃，证明此玻璃管内收集的是氧气;
负极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口处，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色
文字表达式 水 通直流电 氢气＋氧气
实验结论 实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以水由氢和氧组成
注意点 ①电解水时通的是直流电。②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比，而非质量比。
④水是由氢和氧组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。⑤电解水时产生氢气和氧气体积比大于2:1的原因有:在水中氧气的溶解度大于氢气。
水分子在通电的条件下分裂为氢原子和氧原子，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。如图所示，水是由水分子构成的，一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
1.分子的特性
在由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子。例如在电解水时，我们发现了水分子变成了氢分子和氧分子，它们不再保持水的化学性质，可见，水分子是保持水的化学性质的最小粒子。
2.原子的特性
（1）原子是化学变化中的最小粒子。
（2）原子可以构成分子，也可以直接构成物质。金属（如铝）、稀有气体（如氦气）、一些固态非金属（如石墨）都是由原子直接构成的。
注意：保持物质化学性质的粒子除了分子外，还有原子等。物质由哪种粒子构成，其化学性质就由哪种粒子保持。
总结：
分子 原子
本质区别 在化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分
相同点 ①质量和体积都很小；②都在不断地做无规则运动；③微粒间都有间隔；④同种微粒性质相同，不同种微粒性质不同；⑤都能直接构成物质
联系
典例1：（2024七下·余姚期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，a管与电源的　 　极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2：1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有　 　（选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，　 　（选填“氢气”或“氧气”）更难溶于水。
【答案】（1）负（2）气体分子间的平均距离（3）氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气；
（2）根据图乙确定气体体积大小的决定因素；
（3）氢气在水中的溶解度很小，而氧气的溶解度较大，据此分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，a管内气体体积大于b管，则a管气体为氢气，与电源的负极相连。
（2）根据图乙可知，气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有气体分子间的平均距离。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，氢气更难溶于水。
变式1：（2024八下·临海期中）建立宏观和微观之间的联系是科学独特的思维方式。分析图中信息判断以下说法合理的是（　　）
A．该反应是物理变化，因为反应过程中原子没有变化
B．图乙变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C．分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成
D．分子和原子的区别在于分子可以再分，原子不可以再分
【答案】C
【解析】水电解模型中，构成水分子的氢原子与氧原子拆散后重新组合成了氢分子和氧分子。
【解答】A、该反应中原子虽然没有变化，但是重新组合成了新分子，属于化学变化。A错误。
B、图中最小的粒子是原子，故B错误。
C、水分子由氧原子和氢原子构成，属于不同种原子，氧气分子由氧原子构成，属于同种原子，故C正确。
D、分子在化学变化中可以再分，原子在化学变化中不能再分，但是从它的结构上，还能再分为原子核和核外电子。故D错误。
故选C。
变式2：如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
（1）若甲试管生成A气体，则b应该接直流电源的　 　极。
（2）把带火星的木条放入B气体中，能看到的现象是　 　，说明B气体具有的化学性质是　 　性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是　 　。
【答案】（1）负 （2）带火星木条复燃；助燃性 （3）氧气在水中的溶解性大于氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气。
（2）根据氧气的化学性质和检验方法解答；
（3）可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】（1）根据图2可知，A的体积大于B的体积，则A为氢气，B为氧气。与负极相连的试管生成氧气，因此b应该与电源的负极相连。
（2）把带火星的木条放入B气体（氧气）中，能看到的现象是带火星木条复燃，说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是：氧气在水中的溶解性大于氢气。
变式3：水电解的过程可以用如图所示的模型表示。试根据模型回答下列问题。
（1） 下列说法错误的是(　　)。
A．1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．水电解属于化学变化
C．水电解过程中，分子的种类不变 D．水电解过程中，原子的数目不变
（2） 从微观粒子角度而言，水通电时，水分子分解产生　 　和　 　，分解产生的原子重新组合成分子，它们不再有水的化学性质。可见，　 　是保持水化学性质的最小微粒。
（3） 由水电解实验可知：分子是由　 　构成的。由分子构成的物质，　 　是保持物质化学性质的最小粒子；　 　是参加化学变化的最小粒子。
【答案】（1）C
（2）氢原子；氧原子；水分子
（3）原子；分子；原子
【解析】（1）1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；
水电解生成氢气和氧气，属于化学变化；
水电解过程中，分子的种类改变；
水电解过程中，原子的数目不变。
（2）从微观粒子角度而言，水通电时，水分子分解产生氢原子和氧原子，分解产生的原子重新组合成分子，它们不再有水的化学性质。可见，水分子是保持水化学性质的最小微粒。
（3）由水电解实验可知：分子是由原子构成的，由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是参加化学变化的最小粒子。
【解答】（1）A.1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故正确，不符合题意；
B.水电解生成氢气和氧气，属于化学变化，故正确，不符合题意；
C.水电解过程中，分子的种类改变，故错误，符合题意；
D.水电解过程中，原子的数目不变，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
（2）从微观粒子角度而言，水通电时，水分子分解产生氢原子和氧原子，分解产生的原子重新组合成分子，它们不再有水的化学性质。可见，水分子是保持水化学性质的最小微粒。
（3）由水电解实验可知：分子是由原子构成的，由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是参加化学变化的最小粒子。
1．（2023八下·杭州期末）模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的复杂事物，仔细观察四幅图片，不属于模型的是（　　）
A．甲烷分子
B．浙江省疾控中心标识
C．原子结构
D．欧姆定律
【答案】B
【解析】自然科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这样的方法就是模型方法。模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。一个模型可以是一幅图、一张表或计算机图像，也可以是一个复杂的对象或过程的示意。
【解答】A.图为甲烷分子结构模型，通过该模型我们可以了解甲烷分子的构成情况，属于模型，故A正确；
B.图为浙江省疾控中心标识，不属于模型，故B错误；
C.图为原子结构模型，通过该模型我们可以了解原子内部的构成情况，属于模型，故C正确；
D.图为欧姆定律图像，通过该图像我们可以了解电流与电压的关系，属于模型，故D正确；
2．如图所示，密封的容器中储存有一定量的氧气。当活塞慢慢下压后，下列关于容器内分子模型的建构合理的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据加压时分子间隔变小分析。
【解答】活塞慢慢下压后，氮分子间隔慢慢变小。
故选B。
3．（2024八下·余杭期中）2023年5月28日，我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微粒是(　　)
A．20 B．O2 C．O D．O2-
【答案】B
【解析】根据分子的定义以及氧气的化学式分析；
【解答】保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，氧分子的符号是 O2 ，故选：B
4．（2022八下·定海期末）过氧化氢（H2O2）与水（H2O）的化学性质不同，其原因是（　　）
A．组成物质的元素种类不同
B．构成物质的分子不同
C．分子中的原子种类不同
D．过氧化氢中有氧分子而水中只有氧原子
【答案】B
【解析】根据分子的结构和性质判断。
【解答】分子是保持物质化学性质的最小微粒，则：过氧化氢（H2O2）与水（H2O）的化学性质不同，原因是构成物质的分子结构不同，故B正确，而A、C、D错误。
5．（2022八下·南浔期末）观察下图分子模型，一种圆圈代表―种原子，下列说法中错误的是(　　)
A．相同种类的原子可以构成分子
B．不同种类的原子可以构成分子
C．相同种类不同数目的原子可以构成不同的分子
D．不同的分子里不可能有相同的原子
【答案】D
【解析】A.根据氢分子可知，相同种类的原子可以构成分子，故A正确不合题意；
B.根据一氧化碳分子可知，不同种类的原子可以构成分子，故B正确不合题意；
C.根据一氧化碳分子和二氧化碳的分子可知，相同种类不同数目的原子可以构成不同的分子，故C正确不合题意；
D.根据一氧化碳分子和二氧化硫分子可知，不同的分子里不可能有相同的原子，故D错误符合题意。
6.（2024八上·拱墅期末）如图是书上水电解示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子。
B．一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子。
C．水是由水分子构成的
D．水是由氢原子与氧原子组成的
【答案】D
【解析】根据水电解的实验可知，水是由氢和氧两种元素组成的；根据水分子的化学式可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，据此解答。
【解答】A.这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子，即氢原子和氧原子，故A正确不合题意；
B.根据可知，一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子，故B正确不合题意；
C.水是由水分子构成的，故C正确不合题意；
D.水是由水分子构成的，而不是由氢原子与氧原子组成的，故D错误符合题意。
故选D。
7．下列关于分子的叙述，正确的是(　　)。
A．分子是不断地运动的
B．分子是构成物质的唯一粒子
C．分子是保持物质化学性质的唯一微粒
D．物质都是由分子紧密排列而成的
【答案】A
【解析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”分析。
【解答】A、分子是不断地运动的，故正确。
B、分子不是构成物质的唯一粒子，原子、离子也是构成物质的粒子，故错误。
C、分子不是保持物质化学性质的唯一微粒，原子、离子也能保持物质化学性质，故错误。
D、分子间有间隔，且物质不一定都是由分子构成的，也可能由原子、离子构成，故错误。
故答案为：A。
8．科学研究发现，世界上没有两片雪花(如图)的形状完全相同。下列相关说法正确的是（　　）
A．一片雪花由一个水分子构成
B．不同雪花中，水分子化学性质不相同
C．雪花熔化时，水分子之间的间隔发生变化
D．在雪花的形成过程中，水分子由运动变为静止
【答案】C
【解析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”进行分析。
【解答】A、一片雪花，由多个水分子构成，故错误；
B、同种的分子性质相同，不同的雪花，水分子化学性质相同，故错误；
C、雪花熔化时，是水分子之间的空隙发生变化，故正确；
D、在雪花形成的过程中，水分子也总是在不断地运动的，故错误；
故答案为：C。
9．“超临界水”(水分子中含有一个氧原子和两个氢原子)因具有许多优良特性而被科学家追捧，它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态。用“o”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型中，能表示“超临界水”分子的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】“超临界水”（H2O）是水的液态和气态完全交融在一起的状态，还是属于水。
【解答】“超临界水”（H2O）是水的液态和气态完全交融在一起的状态，还是属于水，所以分子模型就是水分子模型。
A. 粒子为氢分子，故不符合题意；
B. 粒子为氧分子，故不符合题意；
C. 粒子为水分子，故符合题意；
D. 粒子为过氧化氢分子，故不符合题意；
故答案为：C。
10．（2024八下·武义期末）水和过氧化氢是两种物质．回答下列问题：
（1）它们都是由　 　（填元素名称）组成的；
（2）从微观的角度看是由于构成它们的分子不同，一个过氧化氢分子由　 　构成．
【答案】（1）氢元素和氧元素（2）2个氢原子和2个氧原子
【解析】过氧化氢分子由氢原子和氧原子构成。分子是由原子通过化学键结合而成的。
【解答】（1）水和过氧化氢是两种物质，水的化学式是H2O，过氧化氢化学式是H2O2都是由氢元素和氧元素组成的。
（2）一个过氧化氢分子是由两个氢原子和两个氧原子构成的。具体来说，一个过氧化氢分子包含两个氢原子和两个氧原子，形成一个稳定的分子结构。
11．（2022·浙江嘉兴·八年级期末）水与生命息息相关，在研究水的组成时某兴趣小组开展了水电解的实验（甲），并绘制了水电解的微观过程示意图（乙）。
（1）在水电解的过程中，产生了两种不同的气体，其中___________（选填“A"或“B" ）玻璃管内的气体可燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）微观探析是我们研究物质组成的重要方法，如采用微观模型有利于我们更好的理解水的组成。在图乙中表示水分子的是___________（填字母）。
【答案】B A
【解析】（1）可燃并产生淡蓝色火焰是氢气，B的体积大，为氢气。
（2）一个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，故A图符合题意。
12．（2022八上·温州月考）水在直流电的作用下，能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时，他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实，回答下列问题：
（1）1 管内产生的气体是　 　。
（2）请在图 2 中画出反应后的生成物　 　。
（3）图甲实验揭示了水是由　 　组成的。
【答案】（1）氢气（2）和（3）氢和氧
【解析】（1）在电解水的实验过程中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；
（2）根据电解水的反应产物分析解答；
（3）根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】（1）根据图片可知，1管内气体体积大于2管气体体积，则1管内气体为氢气。
（2）水在通直流电的条件下，生成氢气和氧气，则图2中生成物为：和。
（3）根据质量守恒定律可知，水是由氢和氧组成。
13．碘是一种由碘分子构成的物质。某同学利用碘进行了如下实验：①把少量的固体碘放在湿润的馒头上，发现馒头会变蓝色；②再取少量的碘溶解在酒精中，取少量碘酒滴在馒头上，发现馒头也会变蓝色。请回答下列问题。
（1） 请用分子的观点解释以上现象：　 　。
（2） 取少量的碘放入烧杯中，用酒精灯加热，碘升华变成碘蒸气，把湿润的馒头放在碘蒸气中，馒头　 　(选填“会”或“不会”)变蓝色。
（3） 现在市场上买来的食盐大多是加碘盐，将少量食盐水滴在馒头上，馒头不变蓝色。由此可知，食盐中　 　(选填“存在”或“不存在”)碘分子。
【答案】（1）上述实验中碘分子不变，碘分子能使淀粉(湿润的馒头)变蓝(上述实验中碘分子不变，同种分子具有相同的化学性质)
（2）会
（3）不存在
【解析】分子是保持物质化学性质的一种微粒，因此相同的分子，化学性质相同。
【解答】（1）把少量的固体碘放在湿润的馒头上，发现馒头会变蓝色，再取少量的碘溶解在酒精中，取少量碘酒滴在馒头上，发现馒头也会变蓝色，是因为无论是把固体碘放在湿润的馒头上，还是碘溶解在酒精中，再取少量碘酒滴在馒头上，过程中都存在碘分子，说明相同的分子，性质相同。
（2）取少量的碘放入烧杯中，用酒精灯加热，碘升华变成碘蒸气，把湿润的馒头放在碘蒸气中，由于碘蒸气中存在碘分子，馒头会变蓝色。
（3）现在市场上买来的食盐大多是加碘盐，将少量食盐水滴在馒头上，馒头不变蓝色，由此可知，食盐中不存在碘分子。
14.如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）甲图中，b管与电源　 　极相连。检验b管中气体的方法是　 　。 （2）理论上产生的氧气与氢气的体积比为1：2 ，由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，则实验能收集的氧气与氢气的体积比　 　1：2 （选填：“大于、小于或等于”）。
（3）该实验可证明水是由　 　组成。
（4）图乙中表示氧分子的是（　　）
A． B． C．
【答案】（1）正；用带火星的木条靠近管口 （2）小于 （3）氢和氧组成 （4）C
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答；
（2）根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化；
（3）根据反应产物确定水的组成；
（4）根据氧分子的构成判断。
【解答】（1）甲图中，a管内气体体积大于b管，则a管内为氢气，b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气，则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为：用带火星的木条靠近管口。
（2）在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，可以近似看作氧气稍微溶解，而氢气不溶解，即比值1：2中，分子变小而分母不变，那么比值减小，即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1：2。
（3）水在通直流电的条件下生成氢气和氧气，根据质量守恒定律得到，水由氢和氧组成。
（4）根据水分子H2O可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，则在中，中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知，一个氧分子由两个氧原子构成，即为 ，故选C。
15．某学习研究小组用水电解器电解水， 测定两管逸出气体的体积，记录如下表， 请回答：
时间/min体积/mL 1 2 3 4 5 6 7 8
连电源负极的管(A)中气体 6 12 20 29 39 49 59 69
连电源正极的管(B)中气体 2 4 7 11 16 21 26 31
（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是　 　
（2） 装置气密性良好、读数正确， 但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是　 　
（3） 根据分子模型 回答下列问题。
①甲、乙、丙三种物质中属于化合物的是　 　
②从图中你可以得出的正确结论是 　 　(填序号， 可多选)。
a．分子是由原子构成的
b． 反应前后分子种类不变
c． 化学反应中分子可分成原子， 而原子不能再分
③在电解水实验中一般会加入　 　等物质增强溶液的导电性。
【答案】（1）1：2
（2）开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态且氧气在水中的容解度比氢气大
（3）甲；ac；氢氧化钠或稀硫酸
【解析】（1） 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
（2）根据氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同分析。
（3）根据物质的分类，化学反应的实质分析。
实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
【解答】（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是1：2。
（2）电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是：氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同，开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态，且氧气在水中的容解度比氢气大。
（3）① 甲是水，乙是氢气，丙是氧气，三种物质中属于化合物的是水，氢气、氧气属于单质。
② 从图中可以得出的正确结论是：a.分子是由原子构成的；c.化学反应中分子可分成原子，而原子不能再分。
③ 在电解水实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
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第2节 建构分子模型
考点一、模型与符号
拓展：图形与图片的区别
图形是人们根据客观事物而主观形成的一个概念图，它由比较简略的线条（如直线、带箭头的线段等）或基本的图形（如三角形、圆形等）构成，所描述的是物体的基本轮廓，它属于符号，如公路上的警示牌等；图片是人们对客观事物的真实描述，它反映的是物体的全貌，人们能通过图片观察到物体表面很细小的特征，它属于模型。
典例1：（2024八下·东阳期末）模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观祭到的复杂的事物。下列不属于模型的是（　　）
A．奥迪汽车 B．眼球结构 C．地球仪 D．动物细胞结构
变式1：（2024八下·余杭期末）模型可以帮助人们认识和理解一些不易观察或复杂的事物，下列四幅图中属于模型的是（　　）
A．氢元素 B．甲烷分子结构 C．电流表 D．有礼标志
变式2：（2024八下·浙江期中）科学研究中常用符号来简单明了地表示事物。下列属于符号的是
A． B． C． D．
变式3：（2024八下·杭州月考）借助模型有利于学科概念的学习与理解，下列属于模型的是（　　）
A． B． C． D．
考点二、分子模型
物质通常是由分子构成的，如水由水分子构成，但也有些物质是由原子直接构成的。如铅笔芯内的石墨由碳原子构成：分子是由原子构成的，如二氧化碳分子有碳原子和氧原子。
1.认识原子模型
人们常用球作为原子模型，球的大小表示原子的大小，球的颜色不同表示原子种类不同，举例如下。
氢原子 碳原子 氮原子 氧原子 硫原子
2.认识不同物质的分子模型
分子种类 模型 内涵 总结
甲烷分子 一个甲烷分子中含有一个碳原子和四个氢原子 分子是由原子构成的
氮气分子 一个氮气分子中含有两个氮原子
水分子 一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子
二氧化碳分子 一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和两个氧原子
二氧化硫分子 一个二氧化硫分子中含有一个硫原子和两个氧原子
3.原子构成不同的分子
①氢分子、氧分子、臭氧分子都是由同种原子构成的，二氧化碳分子、甲烷分子等都是由不同种原子构成的
②一个氧分子由两个氧原子构成，一个臭氧分子由三个氧原子构成
③水分子和过氧化氢分子都是由氢原子和氧原子构成的，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子也是这种情况
结论：
①分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成
②不同数量的同种原子可以结合成不同的分子（说明：氧分子和臭氧分子都是由氧原子构成的，说明同种原子可以构成不同的分子）
③不同种原子以不同的原子数量可以结合成不同的分子
典例1：下列对如图所示四种分子的分析错误的是（　　）
A．一个水分子由三个原子构成
B．氮分子和氢分子由相同的原子构成
C．比较水分子和二氧化碳分子，能说明分子可由种类不同的原子构成
D．比较氮分子和氢分子，能说明分子可由种类相同的原子构成
变式1：（2024八下·长兴月考）用“”表示氧原子，“ ”表示氢原子 ，则保持水的化学性质的微粒是（　　）
A． B． C． D．
变式2：（2024八下·浙江期中）科学家们制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”，而一个氧气分子是由2个氧原子构成的。针对以上事实，下列说法中错误的是
A．一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
B．氧气分子与新型“氧分子”的化学性质不同
C．新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
D．每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
变式3：（2024八下·金东期末）为了加深对分子构成的认识，小科同学用各色橡皮泥进行分子模型的制作。观察四种分子结构模型，填写相关内容：
序号 模 型 各种颜色的球及个数 分子名称 化学式
1 1 个灰色球、2个白色球 水分子 H2O
2 1个黑色球、4个白色球 甲烷分子 ①
3 2个灰色球、2个白色球 ② H2O2
4 2个黑色球、1个灰色球、6个白色球 乙醇分子 C2H5OH
（1） 模型2的化学式①是　 　； 模型3的分子名称②是　 　。
（2）由模型3表示的物质可以反应得到模型1表示的物质，请从微观角度解释该变化的实质： 　。
考点三、水分子的构成
水是由水分子构成的。当水由液态变成气态（水蒸气）时，水分子没有变成其他分子。由分子构成的物质，在发生物理变化时，分子本身没有发生变化。水在自然界循环的过程中，状态上发生了变化，但并没有变成别的物质。
实验装置
现象 ①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为1:2,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍
气体的检验 正极:将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口处，木条复燃，证明此玻璃管内收集的是氧气;
负极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口处，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色
文字表达式 水 通直流电 氢气＋氧气
实验结论 实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以水由氢和氧组成
注意点 ①电解水时通的是直流电。②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比，而非质量比。
④水是由氢和氧组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。⑤电解水时产生氢气和氧气体积比大于2:1的原因有:在水中氧气的溶解度大于氢气。
水分子在通电的条件下分裂为氢原子和氧原子，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。如图所示，水是由水分子构成的，一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
1.分子的特性
在由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子。例如在电解水时，我们发现了水分子变成了氢分子和氧分子，它们不再保持水的化学性质，可见，水分子是保持水的化学性质的最小粒子。
2.原子的特性
（1）原子是化学变化中的最小粒子。
（2）原子可以构成分子，也可以直接构成物质。金属（如铝）、稀有气体（如氦气）、一些固态非金属（如石墨）都是由原子直接构成的。
注意：保持物质化学性质的粒子除了分子外，还有原子等。物质由哪种粒子构成，其化学性质就由哪种粒子保持。
总结：
分子 原子
本质区别 在化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分
相同点 ①质量和体积都很小；②都在不断地做无规则运动；③微粒间都有间隔；④同种微粒性质相同，不同种微粒性质不同；⑤都能直接构成物质
联系
典例1：（2024七下·余姚期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，a管与电源的　 　极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2：1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有　 　（选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，　 　（选填“氢气”或“氧气”）更难溶于水。
变式1：（2024八下·临海期中）建立宏观和微观之间的联系是科学独特的思维方式。分析图中信息判断以下说法合理的是（　　）
A．该反应是物理变化，因为反应过程中原子没有变化
B．图乙变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C．分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成
D．分子和原子的区别在于分子可以再分，原子不可以再分
变式2：如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
（1）若甲试管生成A气体，则b应该接直流电源的　 　极。
（2）把带火星的木条放入B气体中，能看到的现象是　 　，说明B气体具有的化学性质是　 　性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是　 　。
变式3：水电解的过程可以用如图所示的模型表示。试根据模型回答下列问题。
（1） 下列说法错误的是(　　)。
A．1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．水电解属于化学变化
C．水电解过程中，分子的种类不变 D．水电解过程中，原子的数目不变
（2） 从微观粒子角度而言，水通电时，水分子分解产生　 　和　 　，分解产生的原子重新组合成分子，它们不再有水的化学性质。可见，　 　是保持水化学性质的最小微粒。
（3） 由水电解实验可知：分子是由　 　构成的。由分子构成的物质，　 　是保持物质化学性质的最小粒子；　 　是参加化学变化的最小粒子。
1．（2023八下·杭州期末）模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的复杂事物，仔细观察四幅图片，不属于模型的是（　　）
A．甲烷分子
B．浙江省疾控中心标识
C．原子结构
D．欧姆定律
2．如图所示，密封的容器中储存有一定量的氧气。当活塞慢慢下压后，下列关于容器内分子模型的建构合理的是(　　)
A． B． C． D．
3．（2024八下·余杭期中）2023年5月28日，我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微粒是(　　)
A．20 B．O2 C．O D．O2-
4．（2022八下·定海期末）过氧化氢（H2O2）与水（H2O）的化学性质不同，其原因是（　　）
A．组成物质的元素种类不同
B．构成物质的分子不同
C．分子中的原子种类不同
D．过氧化氢中有氧分子而水中只有氧原子
5．（2022八下·南浔期末）观察下图分子模型，一种圆圈代表―种原子，下列说法中错误的是(　　)
A．相同种类的原子可以构成分子
B．不同种类的原子可以构成分子
C．相同种类不同数目的原子可以构成不同的分子
D．不同的分子里不可能有相同的原子
6.（2024八上·拱墅期末）如图是书上水电解示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子。
B．一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子。
C．水是由水分子构成的
D．水是由氢原子与氧原子组成的
7．下列关于分子的叙述，正确的是(　　)。
A．分子是不断地运动的
B．分子是构成物质的唯一粒子
C．分子是保持物质化学性质的唯一微粒
D．物质都是由分子紧密排列而成的
8．科学研究发现，世界上没有两片雪花(如图)的形状完全相同。下列相关说法正确的是（　　）
A．一片雪花由一个水分子构成
B．不同雪花中，水分子化学性质不相同
C．雪花熔化时，水分子之间的间隔发生变化
D．在雪花的形成过程中，水分子由运动变为静止
9．“超临界水”(水分子中含有一个氧原子和两个氢原子)因具有许多优良特性而被科学家追捧，它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态。用“o”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型中，能表示“超临界水”分子的是(　　)
A． B． C． D．
10．（2024八下·武义期末）水和过氧化氢是两种物质．回答下列问题：
（1）它们都是由　 　（填元素名称）组成的；
（2）从微观的角度看是由于构成它们的分子不同，一个过氧化氢分子由　 　构成．
11．（2022·浙江嘉兴·八年级期末）水与生命息息相关，在研究水的组成时某兴趣小组开展了水电解的实验（甲），并绘制了水电解的微观过程示意图（乙）。
（1）在水电解的过程中，产生了两种不同的气体，其中___________（选填“A"或“B" ）玻璃管内的气体可燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）微观探析是我们研究物质组成的重要方法，如采用微观模型有利于我们更好的理解水的组成。在图乙中表示水分子的是___________（填字母）。
12．（2022八上·温州月考）水在直流电的作用下，能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时，他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实，回答下列问题：
（1）1 管内产生的气体是　 　。
（2）请在图 2 中画出反应后的生成物　 　。
（3）图甲实验揭示了水是由　 　组成的。
13．碘是一种由碘分子构成的物质。某同学利用碘进行了如下实验：①把少量的固体碘放在湿润的馒头上，发现馒头会变蓝色；②再取少量的碘溶解在酒精中，取少量碘酒滴在馒头上，发现馒头也会变蓝色。请回答下列问题。
（1） 请用分子的观点解释以上现象：　 　。
（2） 取少量的碘放入烧杯中，用酒精灯加热，碘升华变成碘蒸气，把湿润的馒头放在碘蒸气中，馒头　 　(选填“会”或“不会”)变蓝色。
（3） 现在市场上买来的食盐大多是加碘盐，将少量食盐水滴在馒头上，馒头不变蓝色。由此可知，食盐中　 　(选填“存在”或“不存在”)碘分子。
14.如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）甲图中，b管与电源　 　极相连。检验b管中气体的方法是　 　。 （2）理论上产生的氧气与氢气的体积比为1：2 ，由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，则实验能收集的氧气与氢气的体积比　 　1：2 （选填：“大于、小于或等于”）。
（3）该实验可证明水是由　 　组成。
（4）图乙中表示氧分子的是（　　）
A． B． C．
15．某学习研究小组用水电解器电解水， 测定两管逸出气体的体积，记录如下表， 请回答：
时间/min体积/mL 1 2 3 4 5 6 7 8
连电源负极的管(A)中气体 6 12 20 29 39 49 59 69
连电源正极的管(B)中气体 2 4 7 11 16 21 26 31
（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是　 　
（2） 装置气密性良好、读数正确， 但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是　 　
（3） 根据分子模型 回答下列问题。
①甲、乙、丙三种物质中属于化合物的是　 　
②从图中你可以得出的正确结论是 　 　(填序号， 可多选)。
a．分子是由原子构成的
b． 反应前后分子种类不变
c． 化学反应中分子可分成原子， 而原子不能再分
③在电解水实验中一般会加入　 　等物质增强溶液的导电性。
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