高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 物质结构研究的范式与方法同步训练题

分层作业2　物质结构研究的范式与方法

A级  必备知识基础练

19世纪中叶,门捷列夫总结出如表所示的元素化学性质的变化情况。请完成第1~3题。

1.门捷列夫的突出贡献是(　　)

A.提出了原子学说 

B.提出了分子学说

C.发现元素周期律 

D.发现能量守恒定律

2.关于该表下列说法正确的是(　　)

A.事物的性质总是在不断地发生变化

B.根据归纳法可以推断元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素

C.由ⅡA族元素全部为金属元素演绎ⅢA族元素也全部为金属元素

D.物质发生量变到一定程度必然引起质变

3.按照表中元素的位置,认真观察从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连接的一条折线,我们能从分界线附近找到(　　)

A.耐高温材料 

B.新型农药材料

C.半导体材料 

D.新型催化剂材料

4.[2023河北保定期末调研]人类对微观本质的认识经历了漫长的探究过程,下列说法错误的是(　　)

A.道尔顿提出了原子学说,认为原子不能被创造,在化学反应中不可再分

B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型

C.汤姆生发现了原子中电子的存在

D.20世纪初诞生的波粒二象性规律,认为电子的运动遵循经典力学原理

5.通过对物质结构与性质的研究,能够解决许多问题。在生命科学领域,下列不能通过研究结构与性质的关系加以解决的问题是(　　)

A.酶的催化机理

B.手性生物分子与手性药物的作用机制

C.指甲的长短与手指的灵活性的关系

D.抗癌药物的设计与筛选

6.人们对苯的认识有一个不断深化的过程。1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物得到液体,命名为苯。

(1)从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;从苯的凯库勒式看,分子中含有碳碳双键,所以认为苯一定能使酸性KMnO4溶液(或溴水)褪色。利用的物质结构研究的方法是　　　　　　　　　　。 

(2)现代科学已经能够利用仪器鉴定苯分子里6个碳原子之间的键相同;6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上,这是利用了物质结构研究的　　　　方法。 

(3)根据苯的结构,某同学模拟出了苯的形状如下,这是利用了物质结构研究的　　　　方法。

(4)通过苯的结构,某同学推断出含有苯环的有机物的性质类似于苯环,这是物质结构研究的　　　　　范式。 

B级  关键能力提升练

7.下列对不同时期原子结构模型按提出时间先后顺序排列正确的是(　　)

①玻尔原子结构模型　②“葡萄干面包”模型　③量子力学模型　④道尔顿原子论　⑤有核模型

A.①③②⑤④ 

B.④②③①⑤

C.④②⑤①③ 

D.④⑤②①③

8.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。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

9.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是(　　)

A.由“Cl2+H2OHCl+HClO”可推出“F2+H2OHF+HFO”也能发生

B.HCl的水溶液显强酸性,推出HF的水溶液也显强酸性

C.由“2Fe+3Cl22FeCl3”可推出“2Fe+3I22FeI3”也能发生

D.Na、K在周期表中属于同一主族,化学性质相似,Na常温下与水剧烈反应,故K常温下也能与水剧烈反应

10.[2023河北石家庄精英中学调研]下列有关化学用语表示正确的是(　　)

A.空间填充模型可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子

B.用电子式表示MgCl2的形成过程:

C.基态钒原子的结构示意图为

D.乙烯分子的结构简式为CH2CH2

11.“现代大爆炸理论”认为:天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特的思辨性推测“氢是所有元素之母”恰好“一致”。下列说法正确的是(　　)

A.科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程

B.普鲁特的“既然氢最轻,它就可能是一切其他元素之母”的推理是符合逻辑的

C.“一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测

D.“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论

12.科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量,但电荷符号相反。

(1)若有α粒子(即氦离子)的反粒子,则该粒子的质量数为　　　　,电荷数为　　　　,α反粒子符号可表示成　　　　。 

(2)反氢原子的成功制备是人类探索反物质的一大进步。试推测反氢原子的构造是　　　　(填字母)。 

A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成

B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成

C.由1个不带电荷的中子与1个带负电荷的电子构成

D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成

C级  学科素养拔高练

13.揭示原子内部结构的奥秘,有助于我们理解所处的物质世界。

(1)表中元素f的氢化物的电子式是　　　　　　,这是利用了物质结构研究的　　　　　　　　　　　　方法。 

(2)某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的,该元素形成的化合物种类也最多,该元素是　　　　　　(填编号)。可由此元素不同的氢化物推断出此系列物质的分子式通式,这种物质结构研究的范式是　　　　　　　　　　。 

(3)古代哲学家们也树立了不少有关物质构成的观点。例如,我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的;而同时期的墨子认为如果物质不存在被分割的条件,物质就不能被无限分割。惠施的观点可用如图表示:

请你用相同的图示方法表示墨子的观点:　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.C　解析 门捷列夫的贡献是发现了元素周期律,并根据元素周期律制得第一张元素周期表。

2.D　解析 一种元素或物质的性质一般不会发生变化,所以A项错误。氦是稀有气体元素,化学性质很不活泼,非金属性最强的元素是氟,所以B项错误。ⅢA族元素不都是金属元素,故C项错误。随着原子序数的递增,同周期元素由金属元素变化到非金属元素,同主族元素由非金属元素过渡到金属元素(ⅡA和ⅦA族除外),即由量变引起质变,所以D项正确。

3.C　解析 因为分界线是金属和非金属元素的分界线,分界线附近的元素既有金属性又有非金属性,所以能找到半导体材料,C正确。非金属性较强的区域可找到制农药的元素,如F、Cl、S、P等,B错误。过渡区金属可用来制造耐高温、耐腐蚀的材料,也可寻找新型催化剂材料,A、D错误。

4.D　解析 道尔顿提出了原子学说,认为原子不能被创造,在化学反应中不可再分,A正确;卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了带核的原子结构模型,B正确;汤姆生发现了原子中电子的存在,C正确;20世纪初诞生的波粒二象性规律,认为电子的运动既有波动性又有粒子性,和经典力学原理不同,遵循的是量子力学原理,D错误。

5.C　解析 结构是内在的,而不是外在的,C项错。

6.答案 (1)科学假设和论证　(2)实验　(3)模型　(4)归纳

解析 (1)根据结构预测物质的性质并进行实验验证是物质结构研究方法中的科学假设和论证。(2)用仪器检验物质的结构是实验方法。(3)制作模型属于模型方法。(4)由个别到一般是归纳范式。

7.C　解析 19世纪初,道尔顿提出了原子学说;1897年,汤姆生发现电子后提出了“葡萄干面包”原子结构模型;1911年,卢瑟福在完成了α粒子散射实验后,提出了有核模型;1913年,玻尔把量子力学的知识引入原子结构,解释了氢原子的光谱;20世纪20年代提出了量子力学模型。

8.B　解析 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的一种推测,然后通过实验或推理去验证它是否正确。

9.D　解析 F2与H2O反应生成HF和氧气:2F2+2H2O══4HF+O2,A项错误;HF的水溶液显弱酸性,B项错误;Fe与I2反应生成FeI2:Fe+I2FeI2,C项错误;同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈,D项正确。

10.C　解析 二氧化碳分子为直线形,不能表示其分子结构,可以表示水分子,A错误;用电子式表示MgCl2的形成过程中,Mg原子失去电子,Cl原子得到电子,箭头从Mg指向Cl,B错误;钒为23号元素,根据构造原理,钒原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2,原子的结构示意图为,C正确;乙烯中的官能团为碳碳双键,写结构简式时,官能团不能省略,故乙烯分子的结构简式为CH2═CH2,D错误。

11.C　解析 科学研究应以实验为核心,不能以思辨性推测为核心,A项错误;氢是所有元素之母,与氢最轻无关,B项错误;普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,“一致”只是巧合,C项正确;“现代大爆炸理论”不是解释宇宙诞生的唯一正确的理论,D项错误。

12.答案 (1)4　-2　He2-　(2)B

解析 本题是一个信息题,“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”中原子核由带负电的质子构成,核外是带正电的电子;“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量数和相同的电量,但电荷符号相反。

13.答案 (1)　模型　(2)b　归纳范式　(3)

解析 (1)f为S元素,电子式是微观结构模型;(2)某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的,该元素形成的化合物种类也最多的元素是碳元素,由个别到一般是归纳范式;(3)墨子认为如果不具备分割条件则不能被无限分割,所以用线段表示则不能再减小。