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第二章 微粒的模型和符号 实验探究专题
参考答案及解析
1．小科同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验，取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸干表面的煤油后，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。
（1）根据上述实验过程，请写出金属钠的一条物理性质：　 　。
（2）将加热后的金属钠迅速渗入氯气瓶中，可观察到的现象是：剧烈燃烧，产生黄色火焰，有大量白烟，反应结束后瓶内可见一层白色固体物质，说明这是一个 　 　反应。
（3）针对该变化，请从原子结构的角度解释NaCl是怎么形成
的？　 　。
（4）小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧，生成棕色固体氯化铁，请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 　 　（写微粒符号）。
【解答】解：（1）根据上述实验过程可知，钠保存在煤油中，说明钠的密度比煤油大。
故答案为：密度比煤油大。
（2）钠能够在氯气中燃烧，说明这是一个放热反应。
故答案为：放热。
（3）NaCl形成过程：钠原子最外层电子数是1，容易失去1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，氯原子最外层电子数是7，溶液得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子，钠离子和氯离子相互吸引，引力和斥力平衡时，形成氯化钠。
故答案为：钠原子最外层电子数是1，容易失去1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，氯原子最外层电子数是7，溶液得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子，钠离子和氯离子相互吸引，引力和斥力平衡时，形成氯化钠。
（4）铁在氯气中燃烧生成氯化铁，说明构成氯化铁的微粒是Fe3+、Cl﹣。
故答案为：Fe3+、Cl﹣。
2．根据如下2005年十大科技进展的报道，回答问题。
材料1：法国科学家利用特种显微仪器，让一个分子做出了各种动作，这一成果使人类能精确控制单个分子运动，进而开发出分子机器人。
材料2：中科院上海硅酸盐研究所研制出了“药物分子运输车”，这种分子装载药物后，被引导到疾病靶点释放药物，对疾病进行高效治疗。
（1）材料1和2研究的粒子是 　 　；构成物质的粒子还有 　 　和 　 　。
（2）分析上述材料，谈谈你对“分子总是在不断运动着”的新认识：　 　。
（3）在阿西莫夫所写的科幻小说《梦幻航行》中，人被缩小到细胞般大小，在人体内经历了梦幻般的体验，试想，如果你被缩小到一个原子般大小，把你放到水里，你会看到的景象是（请至少写两点）
　 　、　 　。
【解答】解：（1）材料1和2研究的粒子是分子；构成物质的粒子还有原子和离子。故填：分子；原子和离子；
（2）对“分子总是在不断运动着”的新认识是：随着科技的发展，人们可以在分子自由运动的同时，控制分子的定向运动；
故填：随着科技的发展，人们可以在分子自由运动的同时，控制分子的定向运动；
（3）如果人被缩小到一个原子般大小，放到水里，会看到的景象是：1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；水分子在不断地运动；
故填：1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；水分子在不断地运动；
故答案为：（1）分子；原子和离子；（2）随着科技的发展，人们可以在分子自由运动的同时，控制分子的定向运动；（3）1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；水分子在不断地运动。
3．为破解原子内部结构的奥秘，一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一：1897年，英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子，并推测原子中还有带正电的粒子，从而建立了西瓜模型。
史料二：1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验，发现如下现象：①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②有小部分α粒子改变了原来的运动方向；③有极少部分α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
（1）汤姆生推测原子中还有带正电的粒子，他的推测依据是 　 　。
（2）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，绘制图像如图所示，其中符合实验现象的图像是 　 　。
A.B.C.D.
（3）根据史料二的实验现象，能获得的结论是 　 　（填字母）。
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
（4）1919年，卢瑟福用加速了的高能a粒子轰击氮原子，结果有微粒从氮原子中被击出，而a粒子留在了氮原子中，将氮原子变成了氧原子。从现代观点看，被击出的微粒一定含有 　 　。（提示：a粒子由2个质子和2个中子构成）
【解答】解：（1）汤姆生发现了带负电的电子，而原子整体呈电中性，所以他推测原子中还有带正电的粒子，这样正负电荷才能相互抵消，使原子呈电中性；
（2）根据卢瑟福的α粒子轰击金箔实验现象：绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明原子内部有很大的空间；有小部分α粒子改变运动方向，说明原子内部有带正电的粒子且所占体积较小；有极少部分α粒子被弹了回来，说明原子内部有质量较大、体积较小的原子核。所以符合实验现象的图像应该是绝大多数α粒子偏转角度接近0度，只有极少数α粒子偏转角度较大，C选项符合；
（3）1μm金箔包含3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变。如果原子的质量是均匀分布的，α粒子穿过时应该会有很多被散射改变方向，但实际情况是绝大多数α粒子穿过没改变方向，这就说明原子内部绝大部分空间是空的，这样α粒子才能顺利穿过，所以B选项符合题意；
（4）氮原子的质子数为7，氧原子的质子数为8；α粒子含有2个质子且留在了氮原子中，最后氮原子变成了氧原子，意味着质子数增加了1，所以被打出的粒子一定是质子。
故答案为：（1）原子呈电中性；（2）C；（3）B；（4）质子。
4．1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）固定在环形金属板中央的磁体，用来模拟的是原子中的哪一结构 　 　？
（2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 　 　（填字母编号）。
A．直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B．直径5cm、重40g、内环S极、外环N极
C．直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D．直径5cm、重40g、内环N极、外环S极
（3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为：
　 　。
（4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 　D　（填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。
A. B.
C. D.
【解答】解：（1）在卢瑟福的α粒子散射实验中，由于原子核带正电，而α粒子也带正电，因此它们之间会相互排斥。为了模拟这种排斥作用，实验中使用了固定在环形金属板中央的磁体。这个磁体产生的磁场可以模拟原子核对α粒子的排斥力，使得α粒子在接近原子核时受到偏转。因此，这个磁体在这里用来模拟的是原子中的原子核。
（2）考虑到α粒子带正电，并且质量相对大（尽管在原子尺度上仍然很小），我们需要选择一个同样带正电且质量相对更大的物体。C选项5g质量小，符合α粒子在原子尺度上质量相对较大的特点（尽管与辐射环磁体相比仍然很小）。同时，内环S极、外环N极的配置使得它在磁场中会受到与α粒子相似的力（如果假设辐射环磁体产生的磁场类似于原子核周围的电场）。故答案为C。
（3）关于α粒子散射的结果，卢瑟福发现大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子甚至发生了大角度的偏转（偏转角度超过90度，有的甚至几乎达到180度，被反弹回来）。这个现象表明原子核内部大部分是空的。
（4）由于大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转，因此我们需要选择一个能够反映这种分布情况的环形金属板空间构型。选项D中的构型符合这种情况：大多数α粒子沿着直线穿过环形金属板（对应实验结果中的“大多数α粒子几乎不发生偏转”），少数α粒子在穿过环形金属板时发生了小角度的偏转（对应实验结果中的“少数α粒子发生了较大的偏转”），极少数α粒子甚至被反弹回来（对应实验结果中的“极少数α粒子发生了大角度的偏转”）。故答案为D。
故答案为：（1）原子核；（2）C；（3）大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转；（4）D。
5．人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答：
（1）道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均被证实是 　 　的（填“正确”或“错误”）。
（2）卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生α粒子散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是一个 　 　。
A.建立模型的过程 B.得出科学事实的过程 C.提出问题的过程 D.获取证据的过程
（3）卢瑟福在α粒子散射实验中（α粒子带正电荷），断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是 　 　；同时也断定原子核呈 　 　电性。
【解答】解：
（1）现代原子模型是卢瑟福的原子核实模型，中心的原子核与核外电子，并非实心模型和葡萄干面包模型。
（2）卢瑟福是根据实验结论，提出模型，所以是建立模型的过程，故选：A。
（3）卢瑟福的α粒子散射实验中，绝大部分α粒子穿过金箔而按原方向运动，故说明原子中绝大部分是空的，而α粒子带正电荷，极少部分α粒子受到排斥作用而大角度偏转回来，根据同种电荷相互排斥，故原子核带正电。
故答案为：（1）错误；（2）A；（3）绝大部分α粒子穿过金箔而按原方向运动；正。
6．探究原子结构的奥秘：
【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1897年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图甲所示：
①α粒子源——放射性物质放出α粒子（原子核带2个单位正电荷），质量是电子质量的7000倍；
②金箔——作为靶子，厚度1μm，重叠了3000层左右的原子；
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光；
④显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被弹了回来如乙图所示。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 　 　（填“会”或“不会”）发生大角度散射。
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 　 　。
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，从现代观点看，被打出的微粒是 　 　。
【解答】解：
（1）极少数α粒子散射的原因是受到了一个体积小但质量相对而言较大的粒子的斥力，这说明原子质量、正电荷在原子内并不是均匀分布的；
（2）绝大多数α粒子穿过后方向不变，这是由于它们穿过了原子内部的空间，这也说明原子内部绝大部分空间是空的；
（3）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，说明原子核内的质子数变成了8个，所以打出的微粒是质子。
故答案为：（1）不会；（2）原子内部绝大部分空间是空的；（3）质子。
7．为揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。卢瑟福核式结构模型，是基于“用带正电的α粒子轰击金属箔”的实验提出的。
（1）根据实验现象（如图甲），不能获得的结论是 　 　（填字母）。
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
（2）通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 　 　。
A. B. C.
（3）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有微粒从氮原子中被击出，而α粒子留在了氮原子中，将氮原子（N）变成了氧原子（O），从现代观点看，被击出的微粒一定含有质子，请你作出合理的解释 　 　（提示：α粒子由2个质子和2个中子构成）
【解答】解：（1）根据卢瑟福的实验所产生的现象，说明原子核体积很小，原子核质量较大，原子核带正电荷，但是不能说明核外电子带负电荷，故选：D；
（2）在卢瑟福的实验中，大多数a粒子穿过金箔后方向不变，极少数a粒子发生偏向，所以原子结构是C，故选：C；
（3）卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子中被打出，而α粒子有2个质子留在了氮原子中，质子数变为9个，被击出的微粒一定含有1个质子才会变成了氧原子。
故答案为：
（1）D；（2）C；（3）α粒子有2个质子留在了氮原子中，质子数变为9个，被击出的微粒一定含有1个质子才会变成了氧原子。
8．为探究原子结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验，发现现象如图甲。根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，并绘制成图像如图乙。
现象1：大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向；
现象2：少部分α粒子改变原来的运动方向；
现象3：极少数α粒子被弹了回来。
（1）图乙中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 　 　点（用字母表示）。
（2）请分析现象3的原因 　 　。
（3）通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的 　 　。
（4）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 　 　（填字母）。
A.用小磁针来检测电流周围存在磁场 B.用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱
C.灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流 D.引入磁感线研究磁场性质
【解答】解：（1）绝大多数α粒子穿过后方向不变即α粒子偏转角度为0，这是由于它们穿过了原子内部的空间，这也说明原子内部绝大部分空间是空的，故图乙中C点能说明原子内部绝大部分是空的；
（2）有极少数α粒子被弹了回来，说明碰到了比它质量大得多的物质，即原子核很小且质量很大；
（3）原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动．原子核带正电，电子带负电；通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的C；
（4）卢瑟福α粒子散射实验，用的是转换法，
A、用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场，使用了转换法，故A不符合题意；
B、用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱，使用了转换法，故B不符合题意；
C、如果灵敏电流计的指针摆动，那么说明电路中产生了感应电流，使用了转换法，故C不符合题意；
D、引入磁感线研究磁场性质，使用了模型法，故D符合题意。
故选：B。
故答案为：（1）C；（2）原子核很小，且质量很大；（3）C；（4）D。
9．电子带负电，原子不带电，说明原子内部存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布呢？为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【实验现象】：绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来。
【假设】：α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样，运动方向不会发生明显的改变。除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的。
（1）图1中能正确反映实验现象的示意图是 　 　。
（2）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 　 　（填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是 　 　。
（3）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，得到图2。其中能说明原子内部绝大部 分是空的数据是 　 　点（用字母表示）。
【解答】解：（1）绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来，则图1中能正确反映实验现象的示意图是乙。
（2）除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的，若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是体积很小的原子核。
（3）根据α粒子散射实验，绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，即绝大多数α粒子不改变原来运动方向，不发生偏转，能穿过原子内部的空间，则能说明原子内部绝大部分是空的数据是C点。
故答案为：（1）乙；（2）不会；原子核；（3）C。
10．人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和波尔等提出的模型的过程。
（1）汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，证明了原子是可以再分的。汤姆生发现的这一粒子名称是 　 　。
（2）卢瑟福核式结构模型是利用带正电的α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 　 　（填序号）。
（3）从原子结构模型建立的过程中，我们发现 　 　（可多选）。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.波尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立和改进，对原子的认识逐渐深入
【解答】解：（1）汤姆生发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，证明了原子是可以再分的。汤姆生发现的粒子是电子；
（2）由于原子中原子核体积很小，质量却很大，所以α粒子遇到原子核就会发生偏向，例如②。
因为原子的核外电子质量很小，但所占的体积却很大，电子的质量小的可以忽略不计，所以α粒子可以直接穿过去，例如②。
由于原子核外的电子质量很小，α粒子是直接穿过，且原子核带正电荷，α粒子也带正电荷，同性相斥，所以α是不可能向原子核靠近的，应该远离原子核，故③不是α粒子在该实验中的运动轨迹；
α粒子不能穿过原子核，故①不是α粒子在该实验中的运动轨迹；
故选：②；
（3）科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程；模型在科学研究中起着很重要的作用，比较直观；波尔的原子模型建立并不是很完美，还有缺点；人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质，故ABD正确；
故选：ABD。
故答案为：（1）电子；（2）②；（3）ABD。
11．隔夜菜是否能吃，主要在于烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量的变化是否符合食品安全要求。蔬菜中的硝酸盐来自生长过程中所施氮肥，空气中微生物（如硝酸盐还原菌）进入到蔬菜中，会产生一种还原酶，使蔬菜中的部分硝酸盐还原成亚硝酸盐。烧熟后的菜在食用和保存阶段都会有一些细菌进入：做熟的蔬菜更适合细菌生长。
某研究小组对烧熟的菜中亚硫酸盐含量做了测试，数据如下表：盖有保鲜膜的菜肴在4℃的冰箱中放置不同时间的亚硝酸盐含量（单位：mg/kg）
菜肴 半小时 6小时 18小时 24小时
炒青菜 0.6861 0.7982 4.3333 5.3624
韭菜炒蛋 1.8153 1.9249 2.8390 5.6306
红烧肉 2.4956 4.2558 4.0668 5.5188
红烧鲫鱼 / 2.0948 3.2300 7.2397
将一份红烧鲫鱼样本（不盖保鲜膜）在常温下放置4小时，测定其亚硝酸盐含量为8.9483mg/g。
请根据以上材料，回答下列问题：
（1）亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子NO2﹣，其中氮元素的化合价是 　 　价。
（2）根据表中的数据，菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是：　 　。
（3）要使烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量尽可能低，保存的条件应该是 　 　。
（4）用多种菜做实验的目的是 　 　。
【答案】（1）+3；
（2）菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加，温度高，不密封菜中的亚硝酸盐含量会明显偏高；
（3）低温、密封，尽量缩短储存时间；
（4）使得出的结论更客观，更具有普遍意义。
【解答】解答：（1）亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子为NO2﹣，亚硝酸根显﹣1价，其中O元素的化合价是﹣2价，根据“原子团的化合价等于各组成元素化合价的代数和”得到：x+（﹣2）×2＝﹣1，解得：x＝+3价。
（2）根据表格数据可知：菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加；温度高，不密封菜中的亚硝酸盐含量会明显偏高。
（3）要使烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量尽可能低，保存的条件应该是：低温、密封，尽量缩短储存时间。
（4）用多种菜做实验的目的是：使得出的结论更客观，更具有普遍意义。
12．化合价是一个重要的化学概念。下面是对元素化合价的部分探究过程。
[提出问题一]元素正负化合价有何规律？
推测一：金属元素在化合物中都显正价；
推测二：非金属元素在化合物中只有负价。
[举例及分析一]
（1）NaCl、FeO、Al2O3中金属元素化合价分别为+1、+2、+3，其他金属在化合物中也都显正价，推测一正确。金属都显正价的可能原因是 　 　。
（2）H2O、SO2、CO2中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为+1、﹣2、+4、+4，说明推测二 　 　（填“成立”或“不成立”）。
（3）金属元素与非金属元素形成化合物时，非金属元素显 　 　价。
（4）[提出问题二]一种元素在化合物中只有一种化合价吗？
推测一：一种元素在化合物中只有一种化合价；
推测二：　 　。
（5）[举例及分析二]
①由NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等物质中钠元素都显+1价，得出推测一成立。
②由H2S、SO2、SO3、H2SO3等物质中硫元素化合价不同，硫元素化合价分别为﹣2、+4、+6、　 　，得出推测二成立。
（6）[结论]通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价，可知 　 　。
【答案】（1）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子；
（2）不成立；（3）负；（4）一种元素可有多种化合价；（5）②+4；
（6）一些元素只有一种化合价，一些元素有多种化合价。
【解答】解：（1）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子，因此金属元素在化合物中都显正价，推测一正确；
（2）推测二：非金属元素在化合物中只有负价；而H2O、SO2、CO2中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为+1、﹣2、+4、+4，说明非金属元素在化合物中即有负价也有正价，即推测二不成立；
（3）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子，因此金属元素在化合物中都显正价，所以金属元素与非金属元素形成化合物时，非金属元素显负价；
（4）根据问题二及推测一可知推测二为：一种元素可有多种化合价；
（5）②化合物中各元素的化合价代数和为0，氢元素为+1价、氧元素为﹣2价，所以由H2S、SO2、SO3、H2SO3等物质中硫元素化合价不同，硫元素化合价分别为﹣2、+4、+6、+4，得出推测二成立；
（6）通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价，可知一些元素只有一种化合价，一些元素有多种化合价。
13．小林收集了核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价的有关数据并统计如图：
（1）从图中可以看出，硫元素的最高正价是 　 　。
（2）写出图中元素的化合价随着核电荷数递增的一条变化规律 　 　。
（3）若某元素既可显正价，又可显负价，则最高正价与最低负价之间的关系为 　 　。
【答案】（1）+6；
（2）随着核电荷数的递增，元素的最高化合价依次增大；
（3）最高正价与最低负价绝对值的代数和为8。
【解答】解：（1）由核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价的有关数据图，硫元素的最高正价是+6价。
（2）由核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价的有关数据图，随着核电荷数的递增，元素的最高化合价依次增大。
（3）某元素既可显正价，又可显负价，例如：氯的最高正价是+7，最低负价是﹣1，硫的最高正价是+6，最低负价是﹣2，磷的最高正价是+5，最低负价是﹣3，则可以看出最高正价与最低负价绝对值的代数和为8。
14．通过对已学知识的对比和归纳，我们往往可以得出一些十分有趣的规律，这些规律可以帮助我们掌握学习科学的方法．请仔细阅读下表中的内容，并回答相应的问题：
常见的几种离子 H+ Na+ Mg2+ OH﹣ Cl﹣ SO42﹣
对应元素及原子团 在化合物中的化合价 、、、O、、S
所能形成化合物的化学式 酸 碱 盐
HCl H2SO4 NaOH Mg（OH）2 MgCl2 Na2SO4
（1）由前两行内容对照可得出的规律是：元素或原子团的化合价数值往往与相应离子所带的　 　数相等．
（2）由后两行内容对照可得出的规律是：通过元素或原子团的　 　可以确定相应化合物的化学式．
（3）利用表中所给内容，请你写出硫酸钠的化学式　 　．
（4）根据硫酸亚铁的化学式FeSO4，可推出该物质所含阳离子的符号为　 　．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）对比离子符号与其化合价可知：化合价数值与离子数值相同，其符号即正负也相同．
（2）化学式的书写主要是利用化学式书写的一般规律，正价在前负价在后排列，并保证化合价代数和为零．
（3）利用离子符号Na+、SO42﹣确定其化合价分别是+1、﹣2，再结合化合物中元素的化合价代数和是零，以及化学式书写的一般规律书写即可．
（4）硫酸亚铁是由亚铁离子和硫酸根离子构成，所含阳离子的符号为Fe2+．
故答案为：（1）电荷；（2）化合价；（3）Na2SO4；（4）Fe2+．
15．化合价是一个重要的概念。下面是小科对元素化合价的部分探究过程。
【提出问题】元素正负化合价有何规律？
推测一：金属元素在化合物中都显正价。
推测二：非金属元素在化合物中只有负价。
【举例及分析】
（1）NaCl、CuO、Fe2O3中金属元素化合价分别为+1、+2，+3，其他金属在化合物中也都显正价，推测一正确。金属都显正价的可能原因是 　 　（从电子得失角度回答）。
（2）H2O、SO2、CO2中氢、硫、碳元素的化合价分别为+1、+4、+4，说明推测二 　 　（填“成立”或“不成立”）。
（3）HCl、H2S、CH4中氯、硫、碳元素的化合价分别为﹣1、﹣2、﹣4。
【得出结论】
（4）通过上述探究过程可知：金属元素在化合物中通常显正价，而非金属元素与氧化合时常显正价，与氢化合时常显 　 　价。
【答案】（1）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子；（2）不成立；（4）负。
【解答】解：（1）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子，因此金属元素在化合物中都显正价，推测一正确；
（2）推测二：非金属元素在化合物中只有负价；而H2O、SO2、CO2中氢、硫、碳元素的化合价分别为+1、+4、+4，说明非金属元素在化合物中即有负价也有正价，即推测二不成立；
（4）金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子，而非金属元素与氧化合时常显正价，与氢化合时常显负价。
16．美国化学家鲍林提出用电负性来衡量元素在形成化合物时吸引电子的能力，元素电负性数值越大则表示吸引电子能力越强，如图是部分主族元素的电负性（注：元素下方的数字表示电负性）。
（1）据图，总结元素电负性的变化规律 　 　。
（2）假设A元素的电负性为1.1，B元素的电负性为2.9，请判断A、B两种元素形成的化合物中属于阳离子的是 　 　元素。
【答案】（1）从左到右，同一周元素的电负性逐渐增强（或从上到下，同一族元素的电负性逐渐减弱）；
（2）A。
【解答】解：（1）美国化学家鲍林提出用电负性来衡量元素在形成化合物时吸引电子的能力，元素电负性数值越大则表示吸引电子能力越强。元素下方的数字表示电负性，
据图，总结元素电负性的变化规律是从左到右，同一周元素的电负性逐渐增强；从上到下，同一族元素的电负性逐渐减弱。
（2）美国化学家鲍林提出用电负性来衡量元素在形成化合物时吸引电子的能力，元素电负性数值越大则表示吸引电子能力越强。假设A元素的电负性为1.1，B元素的电负性为2.9，B元素的电负性大，吸引电子能力强，A元素的电负性小，吸引电子能力弱，容易失去电子形成阳离子，则A、B两种元素形成的化合物中属于阳离子的是A。
17．1932年Linus Pauling提出电负性（其值用希腊字母x表示）的概念，用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。他假定F的电负性为4，并通过热化学方法建立了其它元素的电负性。Linus Pauling建立的部分元素的电负性如下：
H：2.1
Li：1.0 Be：1.5 N：3.0 O：3.5 F：4.0
Na：0.9 Mg：1.2 P：2.1 S：2.5 Cl：3.0
K：0.8 Ca：1.0 As：2.0 Se：2.4 Br：2.8
Rb：0.8 Sr：1.0 Sb：1.9 Te：X I：2.5
Cs：0.7 Ba：0.9 Bi：1.9 Po：2.0 At：2.2
Fr：0.7 Ra：0.9
回答下列问题：
（1）写出元素电负性在上表中同一横行的递变规律：　 　。
（2）预测Te元素x的取值范围 　 　。
（3）大量事实表明，当两种元素的x值相差大于或等于1.7时，形成的化合物一般是离子化合物。根据此经验规律，KBr物质 　 　（填“是”或“不是”）离子化合物。
【答案】（1）同一横行中从左到右元素电负性逐渐增大；（2）2.0≤x≤2.4；（3）是。
【解答】解：（1）由表格内的数据可知，同一横行中从左到右元素电负性逐渐增大；
（2）由表中数据可知，一般情况下，同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性降低，Te元素x的取值范围介于Se和Po之间，Te元素x的取值范围是：2.0≤x≤2.4；
（3）Br的电负性为2.8，K的电负性为0.8，两种元素的x值相差为2，大于1.7，所以物质KBr是离子化合物。
18．元素周期表是学习和研究科学的重要工具，经历了100多年的不断发展和完善，如图是元素周期表的一段发展史。
（1）表一是元素周期表的一部分，迈耶尔和门捷列夫都提到了这部分，只是门捷列夫更为完善，F元素的化合价与 　 　相似。
（2）表二是八音律表的一部分，按照纽兰兹的理论，请找出与G元素性质相似的元素，它与氧元素形成化合物的化学式 　 　。
（3）分析上述科学史料，下列观点正确的有 　 　（可多选）。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律
B.科学家在研究元素周期规律时，不需要借助任何技术
C.如果当时门捷列夫没有发现元素周期表，以后就不会再有人发现了
D.随着科学的进步，新的元素陆续会被发现
E.纽兰兹的八音律理论中没有稀有气体元素，说明他的理论完全错误
【答案】（1）Cl；（2）MgO；（3）AD。
【解答】解：（1）同一族元素的最外层电子数相同，F和Cl原子的最外层电子数为都7，均易得到1个电子，化合物中通常显﹣1价，故表一中F元素的化合价与Cl元素相似；
（2）同一族元素的化学性质相似，与G元素性质相似的元素是镁元素，氧化镁中镁元素显+2价，氧元素显﹣2价，其化学式为：MgO；
（3）A、研究复杂的现象往往需要寻找规律，该选项正确；
B、科学家在研究元素周期规律时，需要借助技术手段，该选项不正确；
C、如果门捷列夫没有发现元素周期表，也会有其他科学家发现，该选项不正确；
D、随着科学的进步，我们现在所学的元素周期表没有包含所有元素，新的元素陆续会被发现，该选项正确；
E、纽兰兹的八音律理论中没有稀有元素，不能说明他的理论是错误，没有作用的，该选项不正确。
19．根据相对原子质量来研究元素，始于19世纪初。1829年，德国化学家德贝纳提出了锂钠钾、钙锶钡、磷砷锑、氯溴碘等15种元素，把这些元素称为“三种元素组”。1864年，德国化学家迈耶，按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。1865年，英国化学家组兰兹按相对原子质量递增顺序，将已知元素作了排列。他发现第八个元素就与第一个元素性质相似（元素的排列每逢八就出现周期性）。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现，于是提出“八音律”的理论（下表是“八音律表”的前部分）。
H Li G B C N O
F Na Mg Al Si P S
1869年，俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质（熔点、密度等）进行了比较，直到19世纪末才制成了第一张元素周期表。事实上在1869年，德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。
（1）请你将Br、K、Mg三种元素按迈耶的六元素表规律进行排列 　 　。
（2）根据纽兰兹“八音律表”，与Na性质相似的元素是 　 　。
（3）分析上述科学史料，判断下列观点正确的有 　 　（可多选）。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律
B.科学家在研究元素周期规律时，不需要借助技术手段
C.如果当时门捷列夫没有发现元素周期表，未来也会有其他科学家发现
D.随着科学的进步，我们现在所学的元素周期表已包含所有元素
E.纽兰兹的“八音律表”中没有稀有元素，说明他的理论是错误，没有作用的
【答案】（1）Mg、K、Br；（2）Li；（3）AC。
【解答】解：（1）由于迈耶的六元素表规律是按照相对原子质量递增进行排列，故Br、K、Mg三种元素的排序是：Mg、K、Br。故答案为：Mg、K、Br；
（2）根据纽兰兹“八音律表”，与Na性质相似的元素是Li。故答案为：Li；
（3）A.研究复杂的现象往往需要寻找规律，该选项正确。
B.科学家在研究元素周期规律时，需要借助技术手段，该选项不正确。
C.如果门捷列夫没有发现元素周期表，也会有其他科学家发现，该选项正确。
D.随着科学的进步，我们现在所学的元素周期表没有包含所有元素，该选项不正确。
E.纽兰兹的“八音律表”中没有稀有元素，不能说明他的理论是错误，没有作用的，该选项不正确。
故答案为：AC。
20．为纪念门捷列夫制作的元素周期表问世150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，元素周期表是学习化学的重要工具，它反映了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。如图是元素周期表一部分的电子层排布规律，我们对它们进行研究：
（1）第17号元素属于 　 　元素（填“金属“或“非金属”），它在化学反应中容易 　 　电子（填“得”或“失”）。
（2）元素周期表中每一个横行叫做一个周期，每一个纵列叫做一个族，下列说法正确的是 　 　。
A.同一周期，各元素原子的电子层数相同
B.同一周期，各元素原子的最外层电子数相同
C.同一族，各元素原子的电子层数相同
D.同一族，各元素原子的最外层电子数相同
（3）下列各组中的两种原子具有相似化学性质的是 　 　。
A.N、C B.F、Cl C.Mg、Al D.Ne、Na
【答案】（1）非金属；得；（2）AD；（3）B。
【解答】解：（1）第17号元素是氯元素，带“气”字头，属于非金属元素，在化学反应中易得到电子而形成阴离子。
（2）A.由元素周期表一部分的电子层排布可知，同一周期，各元素原子的电子层数相同，故说法正确。
B.同一周期，各元素原子的最外层电子数依次增加，原子的最外层电子数不相同，故说法错误。
C.同一族，从上到下，各元素原子的电子层数逐渐增加，各元素原子的电子层数不相同，故说法错误。
D.同一族，各元素的化学性质相似，原子的最外层电子数相同，故说法正确。
（3）同一族的元素化学性质相似，F、Cl位于同一族，化学性质相似。
21．如图是1﹣18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。试回答。
（1）一个水分子共有 　 　个原子核、　 　个质子。
（2）一个Mg2+（带两个单位正电荷，下同）核外共有 　 　个电子；
（3）通过上图你能发现哪些规律，请写出其中一条 　 　。
【答案】（1）3；10；（2）10；
（3）随着原子核电荷数的递增，元素原子最外层电子数呈现周期性变化。
【解答】解：（1）一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成，一个原子有一个原子核，所以一个水分子共含有3个原子核；一个氢原子中含有一个质子，一个氧原子中含有8个质子，所以水中含有10个质子；
（2）镁原子含有12个电子，镁原子失去两个电子形成镁离子，所以镁离子含有10个电子；
（3）通过如图发现随着原子核电荷数的递增，元素原子最外层电子数呈现周期性变化。
故答案为：（1）3；10；
（2）10；
（3）随着原子核电荷数的递增，元素原子最外层电子数呈现周期性变化。
22．科学家对相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一：19世纪初，有化学家认为：氢是母体，其他元素的相对原子质量理论上都是氢的整数倍。
材料二：1886年，英国科学家克鲁克斯大胆假设：同一元素的原子，可以有不同的相对原子质量。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三：1961年8月，国际上采用碳﹣12原子的作为相对原子质量的标准，确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
（1）下列元素的相对原子质量不支持材料一的是 　 　。
A.O﹣16 B.Cl﹣35.5 C.Ag﹣108
（2）在克鲁克斯假设中，同种元素的原子，相对原子质量却不同，是因为原子结构中的某种微粒数不同，该微粒的名称是 　 　。
（3）根据材料三，现发现氖的同位素在自然界中分布如图，根据上述资料，列出氖元素的相对原子质量的计算式子：　 　。
（4）结合以上材料及所学知识，判断下列说法正确的是 　 　。
A.19世纪初，以氢为母体的相对原子质量标准是错误的，
它对科学的发展没有价值
B.只要方法正确、仪器精确，实验结果就不会存在误差
C.若干年后，科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准
D.元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数，可推测很多元素有多种同位素原子
【答案】（1）B；（2）中子数；（3）21×a%+22×b%+20×c%；（4）CD。
【解答】解：（1）19世纪初，有化学家认为：氢是母体，其他元素的相对原子质量理论上都是氢的整数倍，元素的相对原子质量不支持材料一的是Cl﹣35.5。
（2）同种元素的原子的核内质子数相同，相对原子质量却不同，是因为原子结构中的某种微粒数不同，该微粒的名称是中子数。
（3）由题意可知，1961年8月，国际上采用碳﹣12原子的作为相对原子质量的标准，确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和，氖元素的相对原子质量的计算式子为21×a%+22×b%+20×c%
（4）A.19世纪初，以氢为母体的相对原子质量标准是错误的，但它对科学的发展是有价值的，故选项说法错误。
B.即使方法正确、仪器精确，实验结果也会存在误差，故选项说法错误。
C.随着科学的发展，若干年后，科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准，故选项说法正确。
D.某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和，元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数，可推测很多元素有多种同位素原子，故选项说法正确。
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第二章 微粒的模型和符号 实验探究专题
1．小科同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验，取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸干表面的煤油后，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。
（1）根据上述实验过程，请写出金属钠的一条物理性质：　 　。
（2）将加热后的金属钠迅速渗入氯气瓶中，可观察到的现象是：剧烈燃烧，产生黄色火焰，有大量白烟，反应结束后瓶内可见一层白色固体物质，说明这是一个 　 　反应。
（3）针对该变化，请从原子结构的角度解释NaCl是怎么形成
的？　 　。
（4）小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧，生成棕色固体氯化铁，请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 　 　（写微粒符号）。
2．根据如下2005年十大科技进展的报道，回答问题。
材料1：法国科学家利用特种显微仪器，让一个分子做出了各种动作，这一成果使人类能精确控制单个分子运动，进而开发出分子机器人。
材料2：中科院上海硅酸盐研究所研制出了“药物分子运输车”，这种分子装载药物后，被引导到疾病靶点释放药物，对疾病进行高效治疗。
（1）材料1和2研究的粒子是 　 　；构成物质的粒子还有 　 　和 　 　。
（2）分析上述材料，谈谈你对“分子总是在不断运动着”的新认识：　 　。
（3）在阿西莫夫所写的科幻小说《梦幻航行》中，人被缩小到细胞般大小，在人体内经历了梦幻般的体验，试想，如果你被缩小到一个原子般大小，把你放到水里，你会看到的景象是（请至少写两点）
　 　、　 　。
3．为破解原子内部结构的奥秘，一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一：1897年，英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子，并推测原子中还有带正电的粒子，从而建立了西瓜模型。
史料二：1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验，发现如下现象：①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②有小部分α粒子改变了原来的运动方向；③有极少部分α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
（1）汤姆生推测原子中还有带正电的粒子，他的推测依据是 　 　。
（2）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，绘制图像如图所示，其中符合实验现象的图像是 　 　。
A.B.C.D.
（3）根据史料二的实验现象，能获得的结论是 　 　（填字母）。
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
（4）1919年，卢瑟福用加速了的高能a粒子轰击氮原子，结果有微粒从氮原子中被击出，而a粒子留在了氮原子中，将氮原子变成了氧原子。从现代观点看，被击出的微粒一定含有 　 　。（提示：a粒子由2个质子和2个中子构成）
4．1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）固定在环形金属板中央的磁体，用来模拟的是原子中的哪一结构 　 　？
（2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 　 　（填字母编号）。
A．直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B．直径5cm、重40g、内环S极、外环N极
C．直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D．直径5cm、重40g、内环N极、外环S极
（3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为：
　 　。
（4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 　D　（填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。
A. B.
C. D.
5．人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答：
（1）道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均被证实是 　 　的（填“正确”或“错误”）。
（2）卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生α粒子散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是一个 　 　。
A.建立模型的过程 B.得出科学事实的过程 C.提出问题的过程 D.获取证据的过程
（3）卢瑟福在α粒子散射实验中（α粒子带正电荷），断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是 　 　；同时也断定原子核呈 　 　电性。
6．探究原子结构的奥秘：
【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1897年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图甲所示：
①α粒子源——放射性物质放出α粒子（原子核带2个单位正电荷），质量是电子质量的7000倍；
②金箔——作为靶子，厚度1μm，重叠了3000层左右的原子；
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光；
④显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被弹了回来如乙图所示。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 　 　（填“会”或“不会”）发生大角度散射。
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 　 　。
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，从现代观点看，被打出的微粒是 　 　。
7．为揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。卢瑟福核式结构模型，是基于“用带正电的α粒子轰击金属箔”的实验提出的。
（1）根据实验现象（如图甲），不能获得的结论是 　 　（填字母）。
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
（2）通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 　 　。
A. B. C.
（3）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有微粒从氮原子中被击出，而α粒子留在了氮原子中，将氮原子（N）变成了氧原子（O），从现代观点看，被击出的微粒一定含有质子，请你作出合理的解释 　 　（提示：α粒子由2个质子和2个中子构成）
8．为探究原子结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验，发现现象如图甲。根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，并绘制成图像如图乙。
现象1：大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向；
现象2：少部分α粒子改变原来的运动方向；
现象3：极少数α粒子被弹了回来。
（1）图乙中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 　 　点（用字母表示）。
（2）请分析现象3的原因 　 　。
（3）通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的 　 　。
（4）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 　 　（填字母）。
A.用小磁针来检测电流周围存在磁场 B.用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱
C.灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流 D.引入磁感线研究磁场性质
9．电子带负电，原子不带电，说明原子内部存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布呢？为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【实验现象】：绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来。
【假设】：α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样，运动方向不会发生明显的改变。除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的。
（1）图1中能正确反映实验现象的示意图是 　 　。
（2）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 　 　（填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是 　 　。
（3）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，得到图2。其中能说明原子内部绝大部 分是空的数据是 　 　点（用字母表示）。
10．人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和波尔等提出的模型的过程。
（1）汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，证明了原子是可以再分的。汤姆生发现的这一粒子名称是 　 　。
（2）卢瑟福核式结构模型是利用带正电的α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 　 　（填序号）。
（3）从原子结构模型建立的过程中，我们发现 　 　（可多选）。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.波尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立和改进，对原子的认识逐渐深入
11．隔夜菜是否能吃，主要在于烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量的变化是否符合食品安全要求。蔬菜中的硝酸盐来自生长过程中所施氮肥，空气中微生物（如硝酸盐还原菌）进入到蔬菜中，会产生一种还原酶，使蔬菜中的部分硝酸盐还原成亚硝酸盐。烧熟后的菜在食用和保存阶段都会有一些细菌进入：做熟的蔬菜更适合细菌生长。
某研究小组对烧熟的菜中亚硫酸盐含量做了测试，数据如下表：盖有保鲜膜的菜肴在4℃的冰箱中放置不同时间的亚硝酸盐含量（单位：mg/kg）
菜肴 半小时 6小时 18小时 24小时
炒青菜 0.6861 0.7982 4.3333 5.3624
韭菜炒蛋 1.8153 1.9249 2.8390 5.6306
红烧肉 2.4956 4.2558 4.0668 5.5188
红烧鲫鱼 / 2.0948 3.2300 7.2397
将一份红烧鲫鱼样本（不盖保鲜膜）在常温下放置4小时，测定其亚硝酸盐含量为8.9483mg/g。
请根据以上材料，回答下列问题：
（1）亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子NO2﹣，其中氮元素的化合价是 　 　价。
（2）根据表中的数据，菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是：　 　。
（3）要使烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量尽可能低，保存的条件应该是 　 　。
（4）用多种菜做实验的目的是 　 　。
12．化合价是一个重要的化学概念。下面是对元素化合价的部分探究过程。
[提出问题一]元素正负化合价有何规律？
推测一：金属元素在化合物中都显正价；
推测二：非金属元素在化合物中只有负价。
[举例及分析一]
（1）NaCl、FeO、Al2O3中金属元素化合价分别为+1、+2、+3，其他金属在化合物中也都显正价，推测一正确。金属都显正价的可能原因是 　 　。
（2）H2O、SO2、CO2中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为+1、﹣2、+4、+4，说明推测二 　 　（填“成立”或“不成立”）。
（3）金属元素与非金属元素形成化合物时，非金属元素显 　 　价。
（4）[提出问题二]一种元素在化合物中只有一种化合价吗？
推测一：一种元素在化合物中只有一种化合价；
推测二：　 　。
（5）[举例及分析二]
①由NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等物质中钠元素都显+1价，得出推测一成立。
②由H2S、SO2、SO3、H2SO3等物质中硫元素化合价不同，硫元素化合价分别为﹣2、+4、+6、　 　，得出推测二成立。
（6）[结论]通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价，可知 　 　。
13．小林收集了核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价的有关数据并统计如图：
（1）从图中可以看出，硫元素的最高正价是 　 　。
（2）写出图中元素的化合价随着核电荷数递增的一条变化规律 　 　。
（3）若某元素既可显正价，又可显负价，则最高正价与最低负价之间的关系为 　 　。
14．通过对已学知识的对比和归纳，我们往往可以得出一些十分有趣的规律，这些规律可以帮助我们掌握学习科学的方法．请仔细阅读下表中的内容，并回答相应的问题：
常见的几种离子 H+ Na+ Mg2+ OH﹣ Cl﹣ SO42﹣
对应元素及原子团 在化合物中的化合价 、、、O、、S
所能形成化合物的化学式 酸 碱 盐
HCl H2SO4 NaOH Mg（OH）2 MgCl2 Na2SO4
（1）由前两行内容对照可得出的规律是：元素或原子团的化合价数值往往与相应离子所带的　 　数相等．
（2）由后两行内容对照可得出的规律是：通过元素或原子团的　 　可以确定相应化合物的化学式．
（3）利用表中所给内容，请你写出硫酸钠的化学式　 　．
（4）根据硫酸亚铁的化学式FeSO4，可推出该物质所含阳离子的符号为　 　．
15．化合价是一个重要的概念。下面是小科对元素化合价的部分探究过程。
【提出问题】元素正负化合价有何规律？
推测一：金属元素在化合物中都显正价。
推测二：非金属元素在化合物中只有负价。
【举例及分析】
（1）NaCl、CuO、Fe2O3中金属元素化合价分别为+1、+2，+3，其他金属在化合物中也都显正价，推测一正确。金属都显正价的可能原因是 　 　（从电子得失角度回答）。
（2）H2O、SO2、CO2中氢、硫、碳元素的化合价分别为+1、+4、+4，说明推测二 　 　（填“成立”或“不成立”）。
（3）HCl、H2S、CH4中氯、硫、碳元素的化合价分别为﹣1、﹣2、﹣4。
【得出结论】
（4）通过上述探究过程可知：金属元素在化合物中通常显正价，而非金属元素与氧化合时常显正价，与氢化合时常显 　 　价。
16．美国化学家鲍林提出用电负性来衡量元素在形成化合物时吸引电子的能力，元素电负性数值越大则表示吸引电子能力越强，如图是部分主族元素的电负性（注：元素下方的数字表示电负性）。
（1）据图，总结元素电负性的变化规律 　 　。
（2）假设A元素的电负性为1.1，B元素的电负性为2.9，请判断A、B两种元素形成的化合物中属于阳离子的是 　 　元素。
17．1932年Linus Pauling提出电负性（其值用希腊字母x表示）的概念，用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。他假定F的电负性为4，并通过热化学方法建立了其它元素的电负性。Linus Pauling建立的部分元素的电负性如下：
H：2.1
Li：1.0 Be：1.5 N：3.0 O：3.5 F：4.0
Na：0.9 Mg：1.2 P：2.1 S：2.5 Cl：3.0
K：0.8 Ca：1.0 As：2.0 Se：2.4 Br：2.8
Rb：0.8 Sr：1.0 Sb：1.9 Te：X I：2.5
Cs：0.7 Ba：0.9 Bi：1.9 Po：2.0 At：2.2
Fr：0.7 Ra：0.9
回答下列问题：
（1）写出元素电负性在上表中同一横行的递变规律：　 　。
（2）预测Te元素x的取值范围 　 　。
（3）大量事实表明，当两种元素的x值相差大于或等于1.7时，形成的化合物一般是离子化合物。根据此经验规律，KBr物质 　 　（填“是”或“不是”）离子化合物。
18．元素周期表是学习和研究科学的重要工具，经历了100多年的不断发展和完善，如图是元素周期表的一段发展史。
（1）表一是元素周期表的一部分，迈耶尔和门捷列夫都提到了这部分，只是门捷列夫更为完善，F元素的化合价与 　 　相似。
（2）表二是八音律表的一部分，按照纽兰兹的理论，请找出与G元素性质相似的元素，它与氧元素形成化合物的化学式 　 　。
（3）分析上述科学史料，下列观点正确的有 　 　（可多选）。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律
B.科学家在研究元素周期规律时，不需要借助任何技术
C.如果当时门捷列夫没有发现元素周期表，以后就不会再有人发现了
D.随着科学的进步，新的元素陆续会被发现
E.纽兰兹的八音律理论中没有稀有气体元素，说明他的理论完全错误
19．根据相对原子质量来研究元素，始于19世纪初。1829年，德国化学家德贝纳提出了锂钠钾、钙锶钡、磷砷锑、氯溴碘等15种元素，把这些元素称为“三种元素组”。1864年，德国化学家迈耶，按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。1865年，英国化学家组兰兹按相对原子质量递增顺序，将已知元素作了排列。他发现第八个元素就与第一个元素性质相似（元素的排列每逢八就出现周期性）。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现，于是提出“八音律”的理论（下表是“八音律表”的前部分）。
H Li G B C N O
F Na Mg Al Si P S
1869年，俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质（熔点、密度等）进行了比较，直到19世纪末才制成了第一张元素周期表。事实上在1869年，德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。
（1）请你将Br、K、Mg三种元素按迈耶的六元素表规律进行排列 　 　。
（2）根据纽兰兹“八音律表”，与Na性质相似的元素是 　 　。
（3）分析上述科学史料，判断下列观点正确的有 　 　（可多选）。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律
B.科学家在研究元素周期规律时，不需要借助技术手段
C.如果当时门捷列夫没有发现元素周期表，未来也会有其他科学家发现
D.随着科学的进步，我们现在所学的元素周期表已包含所有元素
E.纽兰兹的“八音律表”中没有稀有元素，说明他的理论是错误，没有作用的
20．为纪念门捷列夫制作的元素周期表问世150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，元素周期表是学习化学的重要工具，它反映了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。如图是元素周期表一部分的电子层排布规律，我们对它们进行研究：
（1）第17号元素属于 　 　元素（填“金属“或“非金属”），它在化学反应中容易 　 　电子（填“得”或“失”）。
（2）元素周期表中每一个横行叫做一个周期，每一个纵列叫做一个族，下列说法正确的是 　 　。
A.同一周期，各元素原子的电子层数相同
B.同一周期，各元素原子的最外层电子数相同
C.同一族，各元素原子的电子层数相同
D.同一族，各元素原子的最外层电子数相同
（3）下列各组中的两种原子具有相似化学性质的是 　 　。
A.N、C B.F、Cl C.Mg、Al D.Ne、Na
21．如图是1﹣18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。试回答。
（1）一个水分子共有 　 　个原子核、　 　个质子。
（2）一个Mg2+（带两个单位正电荷，下同）核外共有 　 　个电子；
（3）通过上图你能发现哪些规律，请写出其中一条 　 　。
22．科学家对相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一：19世纪初，有化学家认为：氢是母体，其他元素的相对原子质量理论上都是氢的整数倍。
材料二：1886年，英国科学家克鲁克斯大胆假设：同一元素的原子，可以有不同的相对原子质量。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三：1961年8月，国际上采用碳﹣12原子的作为相对原子质量的标准，确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
（1）下列元素的相对原子质量不支持材料一的是 　 　。
A.O﹣16 B.Cl﹣35.5 C.Ag﹣108
（2）在克鲁克斯假设中，同种元素的原子，相对原子质量却不同，是因为原子结构中的某种微粒数不同，该微粒的名称是 　 　。
（3）根据材料三，现发现氖的同位素在自然界中分布如图，根据上述资料，列出氖元素的相对原子质量的计算式子：　 　。
（4）结合以上材料及所学知识，判断下列说法正确的是 　 　。
A.19世纪初，以氢为母体的相对原子质量标准是错误的，
它对科学的发展没有价值
B.只要方法正确、仪器精确，实验结果就不会存在误差
C.若干年后，科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准
D.元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数，可推测很多元素有多种同位素原子
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