2018_2019学年高中化学专题1揭示物质结构的奥秘学案苏教版.docx

揭示物质结构的奥秘 课标要求1了解人类探索物质结构的价值。2初步认识物质的结构与性质之间的关系，知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质。1.原子结构决定元素的性质，分子结构决定分子的性质(结构决定性质)。2物质的性质反映物质的结构。3元素周期律有助于从理论上指导化学元素的发现和应用。41811年意大利科学家阿伏加德罗提出分子的概念。51869年俄国化学家门捷列夫提出元素周期律。6中世纪初，英国科学家提出了原子概念，1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。6中世纪初，英国科学家提出了原子概念，1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。 1物质结构探索的内容 (1)原子结构与元素性质的关系。(2)化学键理论。(3)分子的空间结构与物质性质的关系。2原子结构模型的演变道尔顿(1803年)汤姆生(1904年)卢瑟福(1911年)玻尔(1913年)等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构作出了巨大的贡献。3实验方法上的改进测定物质组成及结构的新仪器有红外光谱仪、电子显微镜、原子吸收光谱仪、X射线衍射仪。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原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种原子模型代表了人类对原子认识的一个阶段。描述电子在原子核外空间的一定轨道上绕原子核做高速运动的原子模型是()A玻尔原子模型 B电子云模型C汤姆生原子模型 D卢瑟福原子模型解析：选A玻尔原子模型认为原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动。31911年，物理学家卢瑟福发表了他的“粒子散射实验”的成果：使一束粒子(质量数为4，带2个单位正电荷)射向一片极薄的金箔。发现大多数粒子能畅通无阻地通过，极少数粒子的前进路线发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象得出的下列结论错误的是()A金原子不是实心球，很“空旷”的内部存在“硬核”，其体积比原子本身小得多B金原子的“硬核”质量比粒子大得多，金原子的质量主要集中在“核”上C金原子的“硬核”带正电，原子内的正电荷集中在“核”上D电子带负电绕原子核做高速圆周运动解析：选D“大多数粒子能畅通无阻地通过”，说明原子不是“实心球”，而是内部很“空旷”；粒子能偏转甚至被笔直地弹回，根据电性作用和动量守恒定律，说明原子的内部存在带正电的刚性微粒，且质量比粒子大得多；偏转或被弹回的粒子很少，说明这个带正电的“硬核”的体积比原子本身小得多。但本实验不能直接得出有关电子的存在、电子的运动情况。 1人类探索物质结构的历史2研究物质结构的重要意义(1)研究物质的结构，能够为设计与合成新物质提供理论基础；揭示物质的结构与性能的关系，可以帮助我们预测物质的性能。(2)寻找性能优异的材料，需要研究物质的结构。(3)从分子水平探索生命现象的本质离不开对物质结构的研究。(4)实现社会的可持续发展，期待着物质结构研究方面的新成果。1为什么要研究物质的结构？提示：结构决定性质，性质决定用途。2日常生产、生活、人类自身生存环境等方面，哪些领域与化学联系紧密，试举几例。提示：材料，生命科学，环保等。1研究物质结构的意义2四点说明(1)同素异形体的判断关键是要掌握两点：它们是结构不同的单质，它们由同种元素组成。(2)结构决定性质，同种元素组成的物质，结构不同，性质有很大差异。(3)合成新材料须从结构入手，找出性质体现结构的关系。(4)合成物质要符合绿色化学工艺要求：无污染，原子经济性反应，100%转化；高选择性反应，无毒无害原料，可再生资源，环境友好产品(安全、能降解、可再利用)；安全生产工艺，反应过程中应用无毒无害的物质(催化剂或溶剂等)，提高能源的利用率。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。1在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说，有如下表述，其中正确的是()A假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理B假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测C假说是对一个问题的所有幻想和假定D假说最终都可以变成科学理论解析：选B假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。2下列关于人类探索物质结构的先后顺序是_。a汤姆生发现电子b阿伏加德罗提出分子概念c道尔顿提出原子概念d有机合成迅速发展e门捷列夫发现元素周期律f人类发现DNA图谱答案：c、b、e、a、d、f3在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20 、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。(1)“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还有可能用来_。代替干冰建室温溜冰场在室温下制作冰雕防止冰川融化ABC D(2)电解水可以制氢气，反应的化学方程式是_。但由于这种方法耗电量大，人们正在研究植物光合作用中水光解的有关机理，以期低成本、高效率地获得氢气，为此需要重点研究的细胞器是_。(3)氢能将成为绿色可再生能源。燃料电池是利用原电池的原理将_能转化为_能。解析：“热冰”的特点是在较高的温度下呈固态，因而可以用于在室温下制作冰制品，但不具有干冰在室温下气化的性能，所以不能代替干冰，将冰川变为“热冰”不现实。电解水可生成H2和O2。原电池是将化学能转化为电能的装置。答案：(1)B(2)2H2O2H2O2叶绿体(3)化学电专题过关检测 1下列有关化学史知识叙述错误的是()A原子分子学说的建立是近代化学发展史的里程碑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参加化学反应时的体积变化的基础上提出了分子的概念D英国科学家道尔顿发现了电子解析：选D英国科学家汤姆生发现了电子。2最早提出科学的原子概念的科学家是()A道尔顿B阿伏加德罗C门捷列夫 D卢瑟福解析：选A道尔顿提出了近代原子论，他的观点奠定了近代化学发展的基础，他被誉为“近代化学之父”。3下列说法正确的是()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原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子。随着科学的发展，人们发现原子组成中还存在更小的微粒，如夸克等。4著名科学家居里夫人首先发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。一种元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子，据此推断放射出的粒子一定是()A电子 B中子C质子 D原子核解析：选B根据质量守恒和电荷守恒思想，本题中一种元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子，两种原子均为电中性微粒，因此产生的另一种微粒必然为电中性的，选项中只有中子符合。5下列关于化学学习和研究的说法错误的是()A化学模型有助于解释一些化学现象B质量守恒定律是大量实验事实的总结C化学家提出的假设都能被实验证明D化学基本原理的应用是有一定条件的解析：选C化学家提出的假设并不一定完全正确，有的甚至是错误的，如凯库勒提出的苯分子结构曾经被认为能够解释苯分子的性质及其不饱和度问题，但是随后通过实验发现关于苯分子中存在碳碳双键的说法是错误的。6中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志科学上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是()A这个反应是置换反应B制造过程中元素种类没有改变C金刚石属于金属单质DCCl4是一种化合物解析：选CCCl4和金属钠反应生成纳米级金刚石粉末(C)和NaCl，该反应是置换反应，A正确；根据质量守恒定律知，化学反应过程中元素种类不会改变，B正确；金刚石属于非金属单质，C错误。7我国科学家前不久成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是()A它是制造飞机的理想材料B它的主要组成元素是碳C它的结构与石墨不同D碳纤维复合材料为一种高分子化合物解析：选D碳纤维主要由碳元素组成，B正确，D错误；根据碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点可知，A正确；由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。8以下说法中，违背科学规律的是()A改变核外电子数可使原子与离子相互转化B改变核内中子数可使不同的同位素相互转化C改变核内质子数可使不同的元素相互转化D改变离子的电荷数可使一种元素的阳离子转化为另一种元素的阴离子解析：选D改变离子的电荷数，原子核没有发生变化，元素的种类没有改变，不能使一种元素的阳离子转化为另一种元素的阴离子，选项D违背了科学规律。9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，前者研究的对象是原子，而后者研究的对象是单质；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，但中子数不同，故D正确。10.近期意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是()AN4属于一种新型的化合物BN4转化为N2属于物理变化CN4的摩尔质量为56DN4与N2互为同素异形体解析：选DN4是一种元素组成的物质，因而是一种新型的单质，而不是化合物；N4和N2是两种不同的物质，所以两者的转化是化学变化；N4的摩尔质量为56 gmol1；N4和N2的关系是同素异形体。因而A、B、C错误。11核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象。下列各项中，均可产生NMR现象的是()A18O、31P、119Sn B27Al、19F、12CCN、P、As、Sb、Bi D只有一个电子层的原子解析：选CA中18O的质子数为8，中子数为10，均为偶数，无NMR现象；B中12C质子数和中子数均为6，无NMR现象；D中只有一个电子层的原子有H和He，He原子中的质子数和中子数都为偶数，无NMR现象；C中元素为第A族元素，质子数均为奇数，有NMR现象。12.现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其中右图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是()A该物质的分子式为SNB该物质的分子中只含共价键C该物质是离子化合物D该物质与化合物S2N2互为同素异形体解析：选BA项该化合物分子式为S4N4；C项，该物质中只含共价键，故不是离子化合物；D项，同素异形体研究对象是单质。13下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是()选项表述表述ANaCl的水溶液能导电NaCl溶于水后在电流的作用下产生自由移动的Na、ClB通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb与C位于同一主族，Pb的非金属性弱于C，CH4比PH4稳定C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物解析：选BA选项中，NaCl溶于水能导电，是其溶于水后电离出自由移动的离子，而不是在电流作用下电离，表述和表述没有因果关系；B选项中元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，正确；C选项中，元素形成化合物不一定都是最高价或最低价，同一种元素在不同条件下可以形成不同价态的化合物，表述错误；D选项因P4O10溶于水时和水发生反应生成H3PO4，溶液导电，表述错误。14(1)19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是_。A法国的拉瓦锡 B瑞典的舍勒C英国的道尔顿 D英国的汤姆生(2)道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，他的学说中包含下述三个论点：原子是不能再分的粒子；同种元素的各种原子的性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中不确切的是_。A只有 B只有C只有 D(3)化学开始成为一门科学的标志是_。A火药的发现 B质量守恒定律的提出C“原子分子论”的提出 D氧化还原理论的建立解析：在人们研究原子结构的不同时期分别有不同的原子理论，这对