3.1 分子和原子
一、选择题。
1．我们在生产、生活中不可避免地要用到消毒剂。臭氧（O3）、二氧化氯（ClO2）、双氧水（H2O2）等都是常用的消毒剂，三种物质中都含有（ ）
A．氧分子 B．氧原子 C．氧气 D．氧元素
2．下列物质中，含有氧分子的是（ ）
A．H2O B．O2 C．CO2 D．H2O2
3．科学家合成的环状碳分子C18具有广泛的应用前景。1个环状碳分子C18中共含有18个（ ）
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
4．为了探究水电解的微观过程，某同学做了一些如下图所示的分子、原子的模型，若用“”表示氢原子，用“”表示氧原子，其中能保持氢气化学性质的粒子模型是（ ）
A． B． C． D．
5．一定条件下，水在密闭容器里的冷却过程中，温度和时间的关系如图所示。①、②、③表示水在不同时刻的存在状态，下列有关判断正确的是（ ）
A．水分子的运动速率：②＞① B．状态③的水分子静止不动
C．水分子间的间隔：①＞③ D．①→②水分子发生了改变
二、填空题。
6．观察图片，回答下列相关问题：
（1）硅是由 构成的。
（2）水是由 构成的，而水分子是由 和 构成的。
7．用微粒的观点解释下列现象。
（1）宋王安石在诗中这样描述“遥知不是雪，为有暗香来”。
（2）水银温度计能测体温。
8． 2021年12月9日，“太空教师”王亚平第二次进行太空授课，她在水膜表面贴上她与女儿一起做的一朵花后，花朵绚丽盛开，而水膜也依然完好，如图甲所示，这表明分子之间存在 引力 。她在往制作好的水球内注入少量蓝色颜料，水球很快变成了一个蓝色水球，如图乙所示，这表明 永不停息地做无规则运动 。（从分子运动理论角度分析）
9．某同学设计如下实验装置探究“分子的运动实验”
（1）图I是按课本进行的一个化学实验，大烧杯中的实验现象是 ，此实验说明分子 。但是在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ，并进行如下操作：
a．向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。
b．在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【分析讨论】
（1）E试管放有酚酞溶液的目的是 。
（2）由此可以得到的实验结论是： 。
（3）对比改进前的实验，改进后实验的优点是 。
三、实验探究题。
10．如图Ⅰ是按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是化学学习小组对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
【实验操作】
（1）向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡观察溶液颜色，观察到的现象是 。
（2）在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察图B、C试管，现象相同的是 ，有差异的是 。分析出现两试管中现象差异的原因是 ，将图Ⅱ实验中热水换成冰水 （填“能”或“不能”）达到实验目的。
（3）综合上述实验，能使酚酞试液变红的是 。
四、解答题。
11．如图是甲烷与氧气反应的微观示意图：请通过比较、归纳，回答下列问题：
（1）一个甲烷分子是由 构成的，该化学变化中的最小粒子是 。
（2）氧分子、二氧化碳分子、水分子的相同点是 。
（3）根据上述示意图，请从微观角度描述你获得的关于化学变化的一个信息： 。
12．如图所示，在一个玻璃杯中，加入100mL水，向水中放入一小块冰糖。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线。请回答以下问题：
（1）糖块放入水中后，为什么会逐渐变小？
（2）当糖块完全溶解后，液面比所画的水平线 （填“高”或“低”），此现象说明了 。
（3）糖水是纯净物，还是混合物，其中含有哪些分子？
（4）通常说“糖水是甜的”，从化学角度看这句话对吗？为什么？
答案解析
一、选择题。
1．我们在生产、生活中不可避免地要用到消毒剂。臭氧（O3）、二氧化氯（ClO2）、双氧水（H2O2）等都是常用的消毒剂，三种物质中都含有（ ）
A．氧分子 B．氧原子 C．氧气 D．氧元素
【答案】D。
【解析】臭氧（O3）、二氧化氯（ClO2）、双氧水（H2O2）中都含氧元素；
故选：D。
2．下列物质中，含有氧分子的是（ ）
A．H2O B．O2 C．CO2 D．H2O2
【答案】B。
【解析】A.水是由水分子直接构成的，不含氧分子，故选项错误；
B.氧气是由氧分子构成的，则含有氧分子，故选项正确；
C.二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含氧分子，故选项错误；
D.过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，不含氧分子，故选项错误。
故选：B。
3．科学家合成的环状碳分子C18具有广泛的应用前景。1个环状碳分子C18中共含有18个（ ）
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
【答案】A。
【解析】分子是由原子构成的，1个环状碳分子C18中共含有18个碳原子。质子、中子、电子均是构成原子的粒子。
故选：A。
4．为了探究水电解的微观过程，某同学做了一些如下图所示的分子、原子的模型，若用“”表示氢原子，用“”表示氧原子，其中能保持氢气化学性质的粒子模型是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】氢气是由氢分子构成的，其化学性质是由氢分子保持的，观察各选项可知，A是氢分子模型。
故选：A。
5．一定条件下，水在密闭容器里的冷却过程中，温度和时间的关系如图所示。①、②、③表示水在不同时刻的存在状态，下列有关判断正确的是（ ）
A．水分子的运动速率：②＞① B．状态③的水分子静止不动
C．水分子间的间隔：①＞③ D．①→②水分子发生了改变
【答案】C。
【解析】A.温度越高水分子运动的越快，水分子的运动速率：②＜①，该选项说法不正确；
B.状态③的水分子仍然的不断运动的，该选项说法不正确；
C.水蒸气中的水分子之间的间隔比冰中的水分子之间的间隔大，该选项说法正确；
D.①→②过程中，水分子没有改变，水的状态、水分子之间的间隔改变，该选项说法不正确。
故选：C。
二、填空题。
6．观察图片，回答下列相关问题：
（1）硅是由 硅原子 构成的。
（2）水是由 水分子 构成的，而水分子是由 氢原子 和 氧原子 构成的。
【答案】（1）硅原子；水分子；氢原子；氧原子。
【解析】（1）硅是由硅原子构成；
（2）由微粒图示可知水是由水分子构成，水分子是由氢原子和氧原子构成。
故答案为：（1）硅原子；
7．用微粒的观点解释下列现象。
（1）宋王安石在诗中这样描述“遥知不是雪，为有暗香来”。 分子是在不断运动的
（2）水银温度计能测体温。 汞原子间的间隔随温度的变化而改变
【答案】（1）分子是在不断运动的；（2）汞原子间的间隔随温度的变化而改变。
【解析】（1）遥知不是雪，为有暗香来，能闻到花的香味，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香。
（2）水银温度计能测体温，水银是金属汞的俗称，是因为汞原子间的间隔随温度的变化而改变。
故答案为：（1）分子是在不断运动的；（2）汞原子间的间隔随温度的变化而改变。
8． 2021年12月9日，“太空教师”王亚平第二次进行太空授课，她在水膜表面贴上她与女儿一起做的一朵花后，花朵绚丽盛开，而水膜也依然完好，如图甲所示，这表明分子之间存在 引力 。她在往制作好的水球内注入少量蓝色颜料，水球很快变成了一个蓝色水球，如图乙所示，这表明 永不停息地做无规则运动 。（从分子运动理论角度分析）
【答案】引力；永不停息地做无规则运动。
【解析】因为分子间存在引力，所以水膜依然完好；
由于分子永不停息的做无规则热运动，所以水球很快变成了一个蓝色水球。
故答案为：引力；永不停息地做无规则运动。
9．某同学设计如下实验装置探究“分子的运动实验”
（1）图I是按课本进行的一个化学实验，大烧杯中的实验现象是 甲烧杯酚酞试液变红 ，此实验说明分子 是在不断运动的 。但是在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ，并进行如下操作：
a．向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。
b．在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【分析讨论】
（1）E试管放有酚酞溶液的目的是 与B、C中的酚酞溶液作比较 。
（2）由此可以得到的实验结论是： 温度越高，分子运动越快等 。
（3）对比改进前的实验，改进后实验的优点是 能够防止氨气扩散到空气中，污染大气；能够得出在不同温度下分子运动的剧烈程度的差异 。
【答案】甲烧杯酚酞试液变红；分子是在不断运动的；（1）与B、C中的酚酞溶液作比较；（2）温度越高，分子运动越快；（3）能够防止氨气扩散到空气中，污染大气；能够得出在不同温度下分子运动的剧烈程度的差异。
【解析】浓氨水具有挥发性，挥发性氨气遇到的酚酞试液变红。图I是按课本进行的一个化学实验，大烧杯中的实验现象是甲烧杯中溶液由无色逐渐变红，丙烧杯内无明显变化；甲烧杯中溶液由无色逐渐变红，丙烧杯内无明显变化（液面下降也可），此实验说明分子在不断运动。
【分析讨论】：
（1）E试管放有酚酞溶液的目的是与B、C中的酚酞溶液做对照或者对比；
（2）由此可以得到的实验结论是：①浓氨水显碱性 ②分子在不断运动，且温度越高，分子运动越剧烈等；
（3）对比改进前的实验，改进后实验的优点是：能够防止氨气扩散到空气中，污染大气；能够得出在不同温度下分子运动的剧烈程度的差异。
故答案为：甲烧杯酚酞试液变红；分子是在不断运动的；（1）与B、C中的酚酞溶液作比较；（2）温度越高，分子运动越快；（3）能够防止氨气扩散到空气中，污染大气；能够得出在不同温度下分子运动的剧烈程度的差异。
三、实验探究题。
10．如图Ⅰ是按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是化学学习小组对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
【实验操作】
（1）向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡观察溶液颜色，观察到的现象是 溶液颜色没有变化 。
（2）在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察图B、C试管，现象相同的是 C、B中溶液变红色 ，有差异的是 C试管中的无色酚酞溶液先变红色，B试管中的无色酚酞溶液后变红色 。分析出现两试管中现象差异的原因是 温度不同，温度越高，分子运动速率越快 ，将图Ⅱ实验中热水换成冰水 能 （填“能”或“不能”）达到实验目的。
（3）综合上述实验，能使酚酞试液变红的是 氨水 。
【答案】溶液颜色没有变化；C、B中溶液变红色；C试管中的无色酚酞溶液先变红色，B试管中的无色酚酞溶液后变红色；温度不同，温度越高，分子运动速率越快；能；氨水。
【解析】（1）水呈中性，不能使无色酚酞溶液变色；故答案为：溶液颜色没有变化；
（2）在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察图B、C试管，现象相同的是无色酚酞溶液变红色，有差异的是C试管中的无色酚酞溶液先变红色，B试管中的无色酚酞溶液后变红色。出现两试管中现象差异的原因是温度不同，温度越高，分子运动速率越快，将图Ⅱ实验中热水换成冰水也能达到实验目的，因为温度降低，分子运动速率减慢；故答案为：C、B中溶液变红色；C试管中的无色酚酞溶液先变红色，B试管中的无色酚酞溶液后变红色；温度不同，温度越高，分子运动速率越快；能；
（3）综合上述实验，能使酚酞试液变红的是氨水；故答案为：氨水。
四、解答题。
11．如图是甲烷与氧气反应的微观示意图：请通过比较、归纳，回答下列问题：
（1）一个甲烷分子是由 一个碳原子和四个氢原子 构成的，该化学变化中的最小粒子是 碳原子、氢原子和氧原子 。
（2）氧分子、二氧化碳分子、水分子的相同点是 都含有氧原子 。
（3）根据上述示意图，请从微观角度描述你获得的关于化学变化的一个信息： 化学反应前后原子的种类、原子的个数不变 。
【答案】一个碳原子和四个氢原子，碳原子、氢原子和氧原子；都含有氧原子；化学反应前后原子的种类、原子的个数不变。
【解析】（1）一个甲烷分子是由一个碳原子和四个氢原子构成的，该反应是甲烷和氧气的反应，甲烷分子分成碳原子和氢原子，氧分子分成氧原子，故变化中的最小微粒是碳原子、氢原子和氧原子，故填：一个碳原子和四个氢原子，碳原子、氢原子和氧原子；
（2）分子是由原子构成的，氧分子、二氧化碳分子、水分子中都含有氧原子，故填：都含有氧原子；
（3）化学变化的实质就是分子分成原子、原子重新组合成新的分子的过程化学反应前后原子的种类、原子的个数不变，故填：化学反应前后原子的种类、原子的个数不变。
12．如图所示，在一个玻璃杯中，加入100mL水，向水中放入一小块冰糖。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线。请回答以下问题：
（1）糖块放入水中后，为什么会逐渐变小？
（2）当糖块完全溶解后，液面比所画的水平线 低 （填“高”或“低”），此现象说明了 分子之间有间隔 。
（3）糖水是纯净物，还是混合物，其中含有哪些分子？
（4）通常说“糖水是甜的”，从化学角度看这句话对吗？为什么？
【答案】（1）糖分子和水分子运动到彼此的间隔中；（2）低；分子之间有间隔；（3）糖水是混合物，其中含有糖分子和水分子；（4）不对；糖水中的糖和糖块中的糖是由同种分子构成的，糖水中的糖仍保持着糖的性质，所以应该说糖水中的糖是甜的。
【解析】（1）因为分子在不断运动，糖分子和水分子运动到彼此的间隔中，所以糖块放入水中后，会逐渐变小；
（2）由于糖分子和水分子运动到彼此的间隔中去了，所以糖块完全溶解后，液面比所画的水平线低；此现象说明了分子之间有间隔；
（3）纯净物是由一种物质组成，糖水中有糖和水，属于混合物，其中含有糖分子和水分子；
（4）糖水中的糖和糖块中的糖是由同种分子构成的，糖水中的糖仍保持着糖的性质，所以应该说糖水中的糖是甜的。
故答案为：（1）糖分子和水分子运动到彼此的间隔中；（2）低；分子之间有间隔；（3）糖水是混合物，其中含有糖分子和水分子；（4）不对；糖水中的糖和糖块中的糖是由同种分子构成的，糖水中的糖仍保持着糖的性质，所以应该说糖水中的糖是甜的。
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