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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题1揭示物质结构的奥秘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1．19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。2．1904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。3．1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型。4．1913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。5．19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H2＋Cl2===2HCl，正确；B项，生成一种新离子，如2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，正确；D项，生成一种新单质，如2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3，正确。2．科学家对原子结构的认识顺序正确的是()①道尔顿原子模型②汤姆生原子模型③卢瑟福原子模型④电子云模型A．①③②④B．④①②③C．①②③④D．④②③①答案：C3．18世纪初提出的原子论的基本内容有如下几点：①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。2②同种元素的原子在重量、大小和其他性质上相同。③一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(1711～1765)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①和②。①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；②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汤姆生模型（1904）平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子卢瑟福模型（1911）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玻尔模型（1913）电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动电子云模型（1935）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。3[解析]这种微粒的符号为H＋3，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)(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。2．19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4D．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。4．1911年前后，英国物理学家卢瑟福用带正电的α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α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α粒子(带正电，质量较小)轰击金箔时，大部分α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1．1811年，意大利科学家阿伏加德罗，提出了分子的概念。他认为气体分子可以由几个原子组成。1860年，确立了“原子—分子论”。2．1869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。3．19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。5(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。结构决定性质性质体现结构――→如碳的四种同素异形体金刚石石墨C60碳纳米管结构不同性质不同（化学性质相似）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()A．GaPB．AlPC．GaAsD．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6C．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()A．O4与O3、O2互为同素异形体B．O4比O2稳定C．相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3D．O4的摩尔质量是64g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1∶1，C项错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，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B．0．12g石墨烯中含有6．02×1022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；0．12g石墨烯中碳原子的物质的量为0．01mol，所含碳原子个数为0．01NA，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ⅣA族锗元素(当时称为类硅)的性质。当时已知：密度(g/cm3)：Si4．8，Sn5．8；比热[J/(kg·K)]：Sn218，Pb130。(1)估计锗的密度(g/cm3)和比热[J/(kg·K)]：____________；____________。(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5．3；7锗、锡、铅比热的变化由已知后两者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218＋88＝306。锗处于金属与非金属的交界线，估计有两性。答案：(1)5．3306(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．构成物质的粒子原子分子离子2．化学物质的多样性同种元素组成不同种物质不同种元素组成不同种物质（化合物）3．物质组成的表示元素符号化学式4．对有机物认识的进展碳原子四价碳原子成键的立体结构分子中价键的饱和性有机合成可“按图索骥”5．物理学上的重大发现电子氢原子光谱→微粒的波粒二象性（量子论）元素的放射性6．实验方法上的改进红外光谱电子显微镜原子吸收光谱X射线衍射课后达标检测[基础巩固]1．美国科学家