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專題7 元素和構成物質的微粒
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 分子、原子、離子 ☆☆ ①說出物質是由分子、原子或離子構成，知道有引力和斥力②說出原子和原子核的構成③知道人類對原子結構的探索過程④認識元素的符號所表示的含義，元素周期表等
考點2 元素 ☆☆
■考點一　分子、原子、離子
1．原子結構模型在歷史上的發展過程
道爾頓(提出近代原子學說)：鉛球模型或實心球模型。
湯姆生(發現電子)：西瓜模型或葡萄干面包模型。
盧瑟福(發現原子核)：核式結構模型或行星模型。
玻爾：分層模型。
2．原子的結構
原子
3．相對原子質量：是以一個碳－12原子質量的1/12作為標準，其他原子的質量與它相比較所得的比值。原子的相對質量沒有具體的質量單位。一般情況下，相對原子質量＝質子數＋中子數。
4．同位素指質子數相同而中子數不同的同種元素。如C和C等。
物質、元素、分子、原子間的關系
同一種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物。如某物質是由氧元素組成的，該物質可能是氧氣(O2)或臭氧(O3)，也可能是氧氣(O2)和臭氧(O3)的混合物。
■考點二　元素
元素是具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子總稱。
物質的元素組成：
1．物質組成：物質都是由元素組成的。
2．單質和化合物
①單質：由同種元素組成的純凈物；
②化合物：由不同種元素組成的純凈物。
3．元素符號的意義
①宏觀：宏觀上表示一種元素；
②微觀：微觀上表示該種元素的一個原子；
③物質：由原子構成的物質也表示該種物質。
4．元素符號周圍數字的含義
【知識拓展】
1．元素是宏觀概念，只講種類，不講個數；而原子、分子、離子是微觀概念，既講種類也講個數。
2．由同種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物，如O2和O3混合，雖然只有一種氧元素，但它是混合物。
3．化合物和混合物不能相混淆，化合物屬于純凈物。空氣、溶液、合金等都是常見的混合物。冰水混合物屬于純凈物。
■考點一　分子、原子、離子
◇典例1：（2023九下·永康模擬）現在已經實現了4680無極耳電池量產，可以讓電動汽車價格更低性能更高。其中一項技術突破是陽極材料用硅代替了石墨，相關信息如圖，下列說法中正確的是（　　）
A．硅是一種金屬元素
B．硅比碳多8個質子
C．與其他元素根本區別是中子數不同
D．碳相對原子質量是12.01克
【答案】B
【解析】根據元素周期表左上角的數字表示原子序數；字母表示該元素的元素符號；中間的漢字表示元素名稱，名稱帶“石”的為非金屬元素；漢字下面的數字表示相對原子質量分析。
【解答】A.硅是一種非金屬元素 ，不符合題意；
B.硅比碳多14－6＝8個質子 ，符合題意；
C.與其他元素根本區別是質子數不同 ，不符合題意；
D.碳相對原子質量是12.01 ，不符合題意；
◆變式訓練1：（2023·杭州模擬）據報道，“火星快車”號探測器在火星大氣層中發現了一種氧氣分子18O16O，請問一個16O2分子和一個18O16O分子中哪種微粒的數目不相等（　　）
A．質子 B．中子 C．原子 D．電子
【答案】B
【解析】原子的結構包括原子核和核外電子，原子核包括質子和中子，其中質子數加上中子數數值上等于原子的相對原子質量
【解答】 18O 是氧元素，其質子數為8，中子數為18-8=10 ， 16O 也是氧元素，其質子數也是8，中子數為16-8=8，故 18O和16O的中子數不同，故16O2分子和一個18O16O分子中的中子數不同，故選B，A、C、D錯誤
◇典例2：（2023·慈溪模擬）小嘉在整理科學知識時發現其中蘊含著許多相同和不同。
（1）氕、氘、氚原子（圖1）具有相同的質子數，但“　 　”不同，故互為同位素原子。
（2）硫（圖2）和鐵絲（圖3）在氧氣中燃燒時集氣瓶中都裝有水，但水的作用不同。鐵絲與氧氣反應時，集氣瓶底部少量水的作用是　 　。
（3）鎂條與鹽酸反應（圖4）、氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應（圖5）都有氣體生成，但后者為　 　反應（選填“吸熱”或“放熱”），故沾有水的玻璃片最終能被黏在燒杯底部。
【答案】（1）中子數（2）防止生成的熔化物濺落炸裂瓶底（3）吸熱
【解析】本題考查的是同位素的定義、實驗操作中的注意事項及化學反應時的能量變化。
（1）根據同位素的定義進行解答；
（2）根據水在實驗操作中的作用進行解答；
（3）根據化學反應中的能量變化情況進行解答。
【解答】（1）具有相同質子數，不同中子數的原子稱為同位素，因此氕、氘、氚原子具有相同的質子數，但它們的中子數不同；
（2）鐵絲與氧氣反應時，能夠生成熔融的四氧化三鐵，為了防止生成的熔化物濺落到瓶底，使瓶底炸裂，因此在集氣瓶底部放少量的水；
（3）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應時能夠吸收熱量，使沾有水的玻璃片被黏在燒杯底部。
◆變式訓練2：（2022·杭州模擬）化學學科有一些專業化學用語，下列化學用語與含義相符是（　）
A．兩個氧原子：O2
B．兩個硫酸分子：2H2SO4
C．1個亞鐵離子：Fe3+
D．氧化鋁中鋁元素的化合價顯+3價：，
【答案】B,D
【解析】根據元素符號周圍數字的含義分析判斷。
【解答】A.兩個氧原子：2O，故A錯誤；
B.兩個硫酸分子：2H2SO4 ，故B正確；
C.1個亞鐵離子：Fe2+，故C錯誤；
D.氧化鋁中鋁元素的化合價顯+3價，寫作： ，故D正確。
■考點二　元素
◇典例1：（2023九下·永康模擬）嫦娥五號返回器攜帶月球土壤樣品成功返回地球，月球土壤中含有較豐富的氦—3，而在地球上，氦元素主要以氦—4的形式存在。如圖是氦 —3和氦—4的原子結構示意圖，圖中“ ”代表（　　）
A．質子 B．中子 C．電子 D．原子核
【答案】B
【解析】根據原子核由質子和中子構成，電子繞原子核運動，原子中質子數＝電子數分析。
【解答】 氦 —3和氦—4的原子屬于同種元素，質子數相同，且原子中質子數＝電子數，原子核由質子和中子構成，則 “ ”代表中子；
◆變式訓練1：（2023·寧波）“小數據”引發“大發現”。1892年，瑞利經多次實驗測得從空氣中分離出來的氮氣密度為1.2572克/升，與相同條件下純凈氮氣的密度比較，發現均偏大0.5%，繼續研究發現了氬氣。
（1）元素周期表中氬元素的信息如圖所示，則氬原子的質子數為　 　。
（2）瑞利認為偏大0.5%的細微差別不是誤差。下列事實能支持瑞利這一觀點的是 。
A．所有科學實驗中都是存在誤差的
B．當時實驗技術，能使誤差小于0.5%
C．當時其他科學家重復該實驗，也得到相近結果
【答案】（1）18 （2）B；C
【解析】（1）元素是指具有相同質子數的同一類原子的統稱；
（2）誤差是指人為或實驗器材引起的在合理范圍內的偏差。
【解答】（1）質子數等于原子序數，故為18；
（2）瑞利認為偏大0.5%的細微差別不是誤差，故A錯誤，BC正確。
◇典例2：（2023·舟山）2020年12月，貼滿“暖寶寶”的嫦娥五號返回器圖片(如圖1)火遍全網。給返回器貼“暖寶寶”是為了防止它攜帶的推進劑無水肼(N2H4)凝固。
（1）無水肼中各元素的質量分數模型如圖2所示，圖中甲表示的元素是　 　。
（2）下列關于無水肼說法正確的有 。
A．無水肼的相對分子質量是32 B．無水肼中氮元素的化合價為-2價
C．無水肼分子由氮元素和氫元素組成 D．無水肼由2個氮原子和4個氫原子構成
【答案】（1）N或氮（2）A；B
【解析】（1）根據化學式計算氮和氫兩種元素的質量大小，然后結合圖2判斷即可；
（2）①相對分子質量等于相對原子質量與個數的乘積之和；
②根據正負化合價的代數和為零計算；
③分子由原子構成；
④物質由分子構成，分子由原子構成。
【解答】（1）根據化學式 N2H4 可知，無水肼中氮和氫兩種元素的質量之比為：（14×2）：（1×4）=7：1。根據圖2可知，甲表示的元素應該是N或氮；
（2）A.無水肼的相對分子質量是：14×2+1×4=32，故A正確；
B.在N2H4 中，H的化合價為+1價，根據正負化合價代數和為零得到：2x+（+1）×4=0，解得：x=-2，則水肼中氮元素的化合價為-2價，故B正確；
C.無水肼分子由氮原子和氫原子組成，故C錯誤；
D.無水肼分子由2個氮原子和4個氫原子構成，故D錯誤。
◆變式訓練2：（2023·舟山）氫元素概念的建立是不斷完善和修正的。請結合資料回答：
（1）卡文迪許用鋅與足量的酸反應得到可燃空氣，該可燃空氣其實是　 　；
（2）圖甲A、B原子和圖乙中的　 　 原子的總稱為氫元素(填字母)。
【答案】（1）氫氣（H2) （2）C
【解析】本題主要考查元素的概念，元素是指具有相同質子數的一類原子的統稱。
【解答】（1）鋅和稀酸反應可制得氫氣，氫氣可燃；
（2）元素是指具有相同質子數的一類原子的統稱，故C和AB相同，其質子數都為1個；
1．（2021·臺州）有一種人造氫原子(可表示為4H)的原子核中有3個中子，它可以結合成4H2分子。一個4H2分子中，下列微粒的個數不等于2的是（　　）
A．原子 B．質子 C．中子 D．電子
【答案】C
【解析】根據一個4H2分子中含有2個H原子及一個氫原子質子數為1分析。
【解答】 一個4H2分子中含有2個H原子，一個人造氫原子質子數為1，中子數為3，則4H2分子中質子數＝電子數＝2， 中子數為6；
2．（2023·寧波）古人通過往銅中加入錫（）熔合制成青銅器。錫的相對原子質量為119，質子數為50。則錫原子的核外電子數為（　　）
A．169 B．119 C．69 D．50
【答案】D
【解析】根據原子中質子數＝電子數分析。
【解答】原子中質子數＝電子數，錫的質子數為50，則電子數也為50；
3．（2021·臺州）如果用” ”表示氧原子，用” ”表示硫原子，則下列模型可以表示二氧化硫分子(SO2)的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根據化學式確定原子的個數和種類，據此分析判斷。
【解答】二氧化硫的化學式為SO2，則一個二氧化硫分子有兩個氧原子和一個硫原子構成，模型為：
，故C正確，而A、B、D錯誤。
4．（2023·寧波）華南理工大學研究團隊利用動態“局域柔性”框架材料，實現了在室溫下對重水和普通水的有效分離。一個重水分子（2H2O）中含有的質子個數為（　　）
A．3 B．10 C．12 D．20
【答案】B
【解析】根據分子由原子構成，氫、氧原子質子數分析。
【解答】一個重水分子由2個氫原子和1個氧原子構成，氫原子質子數為1，氧原子質子數為8，則重水分子中含有質子個數為10；
5．（2023·衢州）金屬鈉可以在氯氣中燃燒，生成氯化鈉。從微觀角度分析，下列說法錯誤的是（　　）
A．燃燒過程中鈉原子失去電子形成鈉離子
B．氯離子中質子數大于電子數
C．鈉離子與氯離子之間相互吸引，構成電中性的氯化鈉
D．氯原子轉變為氯離子的過程中，核內質子數不變
【答案】B
【解析】A、根據鈉原子易失去電子達到相對穩定結構形成鈉離子分析；
B、根據氯離子質子數小于電子數分析；
C、根據氯化鈉中鈉離子和氯離子所帶電荷數相等分析；
D、根據氯原子和氯離子電子數不同，質子數相等分析。
【解答】A. 燃燒過程中鈉原子失去電子形成鈉離子 ，不符合題意；
B. 氯離子中質子數為17，電子數為18，質子數小于電子數 ，不符合題意；
C. 鈉離子與氯離子之間相互吸引，正負電荷數相等，構成電中性的氯化鈉 ，不符合題意；
D. 氯原子轉變為氯離子的過程中，只是核外電子數發生變化，核內質子數不變 ，不符合題意；
6．（2023·寧波）長征七號火箭采用無毒無污染的液氧、煤油作為推進劑，煤油的成分之一可用CH3(CH2)10CH3表示。下列說法正確的是（　　）
A．液氧屬于混合物
B．CH3(CH2)10CH3 屬于無機物
C．保持液氧化學性質的最小微粒是氧分子
D．CH3(CH2)10CH3 可以燃燒，具有助燃性
【答案】C
【解析】A、根據由一種物質組成的為純凈物，由多種物質組成的為混合物分析；B、根據含碳元素的化合物為有機物分析；根據分子保持物質化學性質分析；根據可以燃燒的物質具有可燃性分析。
【解答】A、液氧為氧氣的液態，屬于純凈物，不符合題意；
B、CH3(CH2)10為含碳化合物，屬于有機物，不符合題意；
C、保持液氧化學性質的最小微粒為氧分子，符合題意；
D、CH3(CH2)10可以燃燒，具有可燃性，不符合題意；
7．（2023·衢州）19世紀末，科學界有一個百思不得其解的難題：電流不能通過蒸餾水，也不能通過固體鹽塊，但把鹽塊放進蒸餾水中溶解成鹽水時，電流卻一下子暢通起來。鹽水為什么能導電？阿倫尼烏斯認為鹽溶于水，就產生了帶電的離子，這些離子移動就能導電。但遭到了許多科學家的質疑：氯氣是一種有毒氣體，如果水中有氯離子，為什么鹽水是無毒的？鈉遇水就會劇烈反應，如果水中有鈉離子，為什么一點反應都沒？
（1）隨著科學的發展，人們知道離子是原子得失　 　形成的，鹽水能導電是因為鹽水中存在鈉離子和氯離子。
（2）當時科學家有“劃線部分”的想法，是因為他們還不知道“構成物質的微粒發生改變，會導致它的　 　性質也改變”。
【答案】（1）電子（2）化學
【解析】構成物質的微粒有三種：分子、原子和離子；由分子構成的物質，分子是保持其化學性質的最小微粒；原子是化學變化中最小的微粒；
【解答】（1）原子是由原子核和核外電子構成，原子核帶正電，核外電子帶負電；離子是原子得失電子形成的；
（2）物質的性質是由其構成的微粒所決定的，“構成物質的微粒發生改變，會導致它的化學性質也改變”。
8．（2023·舟山）人類對水分子結構的認識經歷了漫長的過程。
材料1：1803年，道爾頓提出原子學說，認為水是由氫、氧元素的各一個原子構成的“HO原子”。
材料2：1811年，阿伏加德羅提出分子概念，認為分子包括同種原子結合而成的“簡單原子”和不同原子結合而成的“復雜原子”，并提出水是由水分子構成的觀點。
材料3：1833年，戈丹根據定量測算的結果繪制了氫氧結合變成水分子的“體積圖”(如圖)。而后，“一個水分子由一個氧原子和兩個氫原子構成”的觀點逐漸得到人們的認可。
（1）水分子(H2O)屬于阿伏加德羅提出的“　 　原子”(選填“簡單”或“復雜”)。
（2）請將如圖方框中“？”處補全：　 　。
【答案】（1）復雜
（2）
【解析】（1）根據水分子由氫、氧原子構成分析；
（2）根據氧分子的構成分析。
【解答】（1）水分子由不同種原子構成， 屬于阿伏加德羅提出的復雜原子；
（2）一個氧分子由兩個氧原子構成，表示為；
9．（2022·溫州）“原子-分子”學說的建立經歷了曲折的過程。
材料一：1803年，道爾頓在原子論中提出元素由微小的不可分的原子組成；不同元素的原子以簡單數目比例形成不可再分的原子——“復雜原子”。
材料二：1809年，蓋·呂薩克認同道爾頓的原子論，并提出自己的假說：在同溫同壓下，相同體積的不同氣體中含有相同數目的原子（包括“復雜原子”)。道爾頓反對蓋·呂薩克的假說，他認為若該假說成立，解釋化學反應時，有些反應會推導出“半個原子”，與原于論矛盾。
材料三：1811年，阿伏加德羅提出分子學說，解決了道爾頓和蓋·呂薩克的矛盾。隨后科學家們確立并逐步完善了“原子-分子”學說。
（1）1897年，湯姆生發現原子內有帶負電的　 　，否定了“原子不可再分”的觀點。
（2）道爾頓原子論中“復雜原子”構成的物質，按現在物質的組成分類，屬于純凈物中的　 　。
（3）依據道爾頓的原子論和蓋·呂薩克的假說，下列反應能推導出“半個原子”的是__________。（可多選）
A．1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體
B．2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣
C．木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳
D．木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳
E．硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體
【答案】（1）電子
（2）化合物
（3）A；B；D
【解析】（1）在原子內部，質子帶正電，電子帶負電，中子不帶電；
（2）只由一種物質組成純凈物，由多種元素組成的純凈物叫化合物；
（3）根據資料中的信息分析。
【解答】（1）1897年，湯姆生發現原子內有帶負電的電子，得出了原子可以繼續再分的結論；
（2）道爾頓原子論中“復雜原子”——不同元素的原子以簡單數目比例形成不可再分的原子，即為不同原子構成的分子，按現在物質的組成分類，屬于純凈物中的化合物；
（3）A.1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體，在同溫同壓下，相同體積的不同氣體中含有相同數目的原子（包括“復雜原子”），則每一個氯化氫“原子”中就應只含有半個氯“原子”和半個氫“原子”，即“半個原子”，故A符合題意；
B.2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣，則每一個水“原子”中就應只含有半個氧“原子”和一個氫“原子”，即“半個原子”，故B符合題意；
C.木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳，則每一個二氧化碳“原子”中就應只含有一個氧“原子”，故C不合題意；
D.木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳，則每一個一氧化碳“原子”中就應只含有半個二氧化碳“原子”，即“半個原子”，故D符合題意。
E.硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體，則每一個氯化氫“原子”中就應只含有一個氫“原子”，故E不合題意。
故選ABD。
1．（2023·柯橋模擬）“鈦基消氣劑”因其強大的吸氣功能常常被使用在真空電子器件中，其主要成分金屬鈦。鈦原子的相對原子質量為48，質子數是22。則鈦原子的核外電子數為（　　）
A．22 B．26 C．48 D．70
【答案】A
【解析】【解答】原子中核外電子數=核電荷數=質子數=原子序數。
質子數是22 ，故 鈦原子的核外電子數也為22。
2．（2022·南湖模擬）酒駕測試儀器中有一種重要元素——鉻，鉻原子的核外電子數為24，相對原子質量為52，則鉻原子的核電荷數為（　　）
A．52 B．24 C．28 D．76
【答案】B
【解析】原子的核電荷數等于質子數等于核外電子數。
【解答】原子的核電荷數等于質子數等于核外電子數。故核電荷數為24。
3．（2023·路橋模擬）2023年4月，科學家發現了一種新的鈾同位素原子，這一發現將對核能和核武器相關領域研究產生重要影響。 的核外電子數為（　　）
A．46 B．92 C．149 D．241
【答案】B
【解析】在原子中，質子數等于原子序數等于核外電子數等于核電荷數；相對原子質量=質子數+中子數；
【解答】在原子中，質子數等于原子序數等于核外電子數等于核電荷數=92；相對原子質量為241；相對原子質量=質子數+中子數；所以中子數為149，所以的核外電子數為92；
4.（2022·溫州模擬）如圖為某原子結構示意圖，其中“ ”表示核外電子，則該原子含有的質子數為（　　）
A．1個 B．2個 C．3個 D．4個
【答案】A
【解析】根據原子中電子帶負電荷，質子帶正電荷，中子不帶電，質子數＝電子數分析。
【解答】由圖示可知，該原子核外一個電子，則核內質子數也為1；
5．（2023·江山模擬） 1911年，英國科學家盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔，這就是著名的α粒子散射實驗。該實驗不能證明的是（　　）
A．原子核是由質子和中子組成
B．原子不是實心球體，大部分空間是空的
C．原子核體積很小
D．原子核質量比較大
【答案】A
【解析】根據α粒子轟擊金屬箔實驗的現象以及對此作出的推斷進行分析解答。
【解答】 A.帶正電的α粒子轟擊金屬箔，不能證明原子核是由質子和中子組成，故A錯誤，但符合題意；
B.帶正電的α粒子轟擊金屬箔，大多數α粒子不改變原來的方向直接通過，說明原子不是實心球體，大部分空間是空的，故B正確，但不符合題意；
C.帶正電的α粒子轟擊金屬箔，只有極少數α粒子被反彈回來，說明α粒子碰到的原子核體積很小，故C正確，但不符合題意；
D.帶正電的α粒子轟擊金屬箔，極少數α粒子被反彈回來，說明α粒子碰到的原子核的質量比較大，故D正確，但不符合題意。
6．（2023·路橋模擬）光晶格鐘是利用鍶-88原子可吸收或發出特定振動頻率的光這一性質來計時的時鐘，其精度極高。鍶原子最外層有2個電子，化學性質與鎂、鈣等相似。如圖為鍶元素的相關信息，下列說法正確的是（　　）
A．鍶的原子序數是88
B．鍶原子核內有38個中子
C．鍶位于元素周期表的第二周期
D．鍶原子容易失去最外層電子成為Sr2+
【答案】D
【解析】A.原子序數一般位于元素符號的左上角；
B.中子數等于相對原子質量-質子數；
C.根據原子序數可以判斷其位于第幾周期；
D.原子通過得失電子形成離子。
【解答】A. 鍶的原子序數是38；
B. 鍶原子核內有50中子；
C. 鍶原子的原子結構示意圖可知鍶原子共有4個電子層，所以鍶元素位于元素周期表的第四周期 ；
D. 鍶原子的最外層電子數為2，容易失去2個電子。
7．（2023·杭州模擬）2020年12月，貼滿“暖寶寶”的嫦娥五號返回器圖片火遍全網，給返回器貼“暖寶寶”是為了防止它攜帶的推進劑無水肼(N2H4)凝固。下列關于無水肼說法正確的是（　　）
A．無水肼的相對分子質量是32克
B．無水肼中氮元素的化合價為-2價
C．無水肼分子由氮元素和氫元素組成
D．無水肼由2個氮原子和4個氫原子構成
【答案】B
【解析】本題主要考查化學式的常見含義，包括原子數目，種類等信息。
【解答】A.相對分子質量為32；
B.氫為+1價，故氮元素為-2價；
C. 無水肼由氫元素和氮元素組成；
D. 一個無水肼分子由2個氮原子和4個氫原子構成；
8．（2023·杭州模擬）“美林”是常用的退燒藥，其有效成分是布洛芬（C13H18O2），下列有關布洛芬的說法正確的是（　　）
A．C13H18O2不屬于有機物
B．布洛芬中碳元素的質量分數最大
C．布洛芬分子由碳、氫、氧3種元素組成
D．布洛芬中氫原子，氧原子，碳原子的個數比為18：13：2
【答案】B
【解析】A、根據含碳化合物為有機物分析；
B、根據元素質量分數＝相對原子質量×原子個數/相對分子質量分析；
C、根據物質由元素組成，分子由原子構成分析；
D、根據化學式右下角數字為原子個數比分析。
【解答】A.C13H18O2為含碳元素化合物，屬于有機物 ，不符合題意；
B.布洛芬中碳、氫、氧元素質量比為156：18：32，碳元素的質量分數最大 ，符合題意；
C.布洛芬分子由碳、氫、氧3種原子構成，布洛芬由碳、氫、氧元素組成 ，不符合題意；
D.布洛芬中氫原子、氧原子、碳原子的個數比為18：2：13 ，不符合題意；
9．（2023·寧波模擬）2022年2月4日冬季奧運會在中國北京舉行，國際奧委會嚴禁運動員服用興奮劑。可卡因是一種興奮劑，其化學式C17H21NO4，有關可卡因的說法正確的是（　　）
A．可卡因是由C，H，O，N這4種元素組成的
B．可卡因含有43個原子
C．可卡因屬于無機物
D．可卡因由17個碳原子、21 個氫原子、1個氮原子、4個氧原子構成
【答案】A
【解析】根據由分子構成的物質，其分子由原子構成，化學式右下角數字為一個分子中原子個數分析。【解答】A.可卡因是由C，H，O，N這4種元素組成的 ，符合題意；
B.可卡因由分子構成，一個分子含有43個原子 ，不符合題意；
C.可卡因屬于有機物 ，不符合題意；
D.可卡因由分子構成，其一個分子由17個碳原子、21 個氫原子、1個氮原子、4個氧原子構成 ，不符合題意；
10．（2023·杭州模擬）小舟在整理科學知識時發現其中蘊含著許多相同和不同。
（1）圖1中氕、氘、氚原子具有相同的。 　 　 數，但中子數不同，故互為同位素原子。
（2）圖2中硫和鐵絲分別在氧氣中燃燒時集氣瓶中都裝有水，但水的作用不同。鐵絲與氧氣 反應時，集氣瓶底部少量水的作用是， 　 　。
（3）圖3中鎂條與鹽酸反應(左)、氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(右)都有氣體生成，但后者為吸熱反應，使水發生， 　 　 (寫出一種物態變化)，最終使原來沾有水的玻璃片被黏在燒杯底部。
【答案】（1）質子
（2）防止高溫熔融物飛濺，使瓶底炸裂
（3）凝固
【解析】（1）具有相同的質子數和不同中子數的原子，成為同位素原子；
（2）根據鐵絲在氧氣中燃燒的產物分析；
（3）物質從液態變成固態叫凝固，凝固向外放熱，據此分析解答。
【解答】（1）圖1中氕、氘、氘原子具有相同的質子數，但中子數不同，故互為同位素原子。
（2）鐵絲與氧氣 反應時，集氣瓶底部少量水的作用是：防止高溫熔融物飛濺，使瓶底炸裂；
（3）圖3中鎂條與鹽酸反應(左)、氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(右)都有氣體生成，但后者為吸熱反應，使水發生凝固，最終使原來沾有水的玻璃片被黏在燒杯底部。
11．（2022·南湖模擬）考古時常用死亡生物體內碳-14的含量減少一半所需的時間來推測生物的死亡年代。
（1）如圖所示，碳-14與碳-12屬于同位素原子，它們的原子核內　 　不相同。
（2）大氣中的氮-14在宇宙射線的作用下會變成碳-14，使地球上碳-14總量基本保持不變。從氮-14變成碳-14，其原子核內部粒子的變化情況為　 　。
【答案】（1）中子數（2）質子減少1個，中子增加1個
【解析】質子數相同而中子數不同的同一元素的不同元素互稱為同位素。在原子中，質子數=核電荷數=核外電子數=原子序數；相對原子質量=質子數+中子數；
【解答】(1)由題圖可知碳-12原子的原子核內有6個中子、6個質子，碳-14原子的原子核內有8個中子.6個質子，它們原子核內中子數不同。
(2)氮-14原子的原子核內有7個中子、7個質子，碳-14中有6個質子，8個中子，所以從氮-14變成碳-14，需要質子減少1個，中子增加1個。
備考指南
知識導圖
考點梳理
考點突破
真題在線
專項練習
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專題7 元素和構成物質的微粒
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 分子、原子、離子 ☆☆ ①說出物質是由分子、原子或離子構成，知道有引力和斥力②說出原子和原子核的構成③知道人類對原子結構的探索過程④認識元素的符號所表示的含義，元素周期表等
考點2 元素 ☆☆
■考點一　分子、原子、離子
1．原子結構模型在歷史上的發展過程
道爾頓(提出近代原子學說)：鉛球模型或實心球模型。
湯姆生(發現電子)：西瓜模型或葡萄干面包模型。
盧瑟福(發現原子核)：核式結構模型或行星模型。
玻爾：分層模型。
2．原子的結構
原子
3．相對原子質量：是以一個碳－12原子質量的1/12作為標準，其他原子的質量與它相比較所得的比值。原子的相對質量沒有具體的質量單位。一般情況下，相對原子質量＝質子數＋中子數。
4．同位素指質子數相同而中子數不同的同種元素。如C和C等。
物質、元素、分子、原子間的關系
同一種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物。如某物質是由氧元素組成的，該物質可能是氧氣(O2)或臭氧(O3)，也可能是氧氣(O2)和臭氧(O3)的混合物。
■考點二　元素
元素是具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子總稱。
物質的元素組成：
1．物質組成：物質都是由元素組成的。
2．單質和化合物
①單質：由同種元素組成的純凈物；
②化合物：由不同種元素組成的純凈物。
3．元素符號的意義
①宏觀：宏觀上表示一種元素；
②微觀：微觀上表示該種元素的一個原子；
③物質：由原子構成的物質也表示該種物質。
4．元素符號周圍數字的含義
【知識拓展】
1．元素是宏觀概念，只講種類，不講個數；而原子、分子、離子是微觀概念，既講種類也講個數。
2．由同種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物，如O2和O3混合，雖然只有一種氧元素，但它是混合物。
3．化合物和混合物不能相混淆，化合物屬于純凈物。空氣、溶液、合金等都是常見的混合物。冰水混合物屬于純凈物。
■考點一　分子、原子、離子
◇典例1：（2023九下·永康模擬）現在已經實現了4680無極耳電池量產，可以讓電動汽車價格更低性能更高。其中一項技術突破是陽極材料用硅代替了石墨，相關信息如圖，下列說法中正確的是（　　）
A．硅是一種金屬元素
B．硅比碳多8個質子
C．與其他元素根本區別是中子數不同
D．碳相對原子質量是12.01克
◆變式訓練1：（2023·杭州模擬）據報道，“火星快車”號探測器在火星大氣層中發現了一種氧氣分子18O16O，請問一個16O2分子和一個18O16O分子中哪種微粒的數目不相等（　　）
A．質子 B．中子 C．原子 D．電子
◇典例2：（2023·慈溪模擬）小嘉在整理科學知識時發現其中蘊含著許多相同和不同。
（1）氕、氘、氚原子（圖1）具有相同的質子數，但“　 　”不同，故互為同位素原子。
（2）硫（圖2）和鐵絲（圖3）在氧氣中燃燒時集氣瓶中都裝有水，但水的作用不同。鐵絲與氧氣反應時，集氣瓶底部少量水的作用是　 　。
（3）鎂條與鹽酸反應（圖4）、氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應（圖5）都有氣體生成，但后者為　 　反應（選填“吸熱”或“放熱”），故沾有水的玻璃片最終能被黏在燒杯底部。
◆變式訓練2：（2022·杭州模擬）化學學科有一些專業化學用語，下列化學用語與含義相符是（　）
A．兩個氧原子：O2
B．兩個硫酸分子：2H2SO4
C．1個亞鐵離子：Fe3+
D．氧化鋁中鋁元素的化合價顯+3價：，
■考點二　元素
◇典例1：（2023九下·永康模擬）嫦娥五號返回器攜帶月球土壤樣品成功返回地球，月球土壤中含有較豐富的氦—3，而在地球上，氦元素主要以氦—4的形式存在。如圖是氦 —3和氦—4的原子結構示意圖，圖中“ ”代表（　　）
A．質子 B．中子 C．電子 D．原子核
◆變式訓練1：（2023·寧波）“小數據”引發“大發現”。1892年，瑞利經多次實驗測得從空氣中分離出來的氮氣密度為1.2572克/升，與相同條件下純凈氮氣的密度比較，發現均偏大0.5%，繼續研究發現了氬氣。
（1）元素周期表中氬元素的信息如圖所示，則氬原子的質子數為　 　。
（2）瑞利認為偏大0.5%的細微差別不是誤差。下列事實能支持瑞利這一觀點的是 。
A．所有科學實驗中都是存在誤差的
B．當時實驗技術，能使誤差小于0.5%
C．當時其他科學家重復該實驗，也得到相近結果
◇典例2：（2023·舟山）2020年12月，貼滿“暖寶寶”的嫦娥五號返回器圖片(如圖1)火遍全網。給返回器貼“暖寶寶”是為了防止它攜帶的推進劑無水肼(N2H4)凝固。
（1）無水肼中各元素的質量分數模型如圖2所示，圖中甲表示的元素是　 　。
（2）下列關于無水肼說法正確的有 。
A．無水肼的相對分子質量是32 B．無水肼中氮元素的化合價為-2價
C．無水肼分子由氮元素和氫元素組成 D．無水肼由2個氮原子和4個氫原子構成
◆變式訓練2：（2023·舟山）氫元素概念的建立是不斷完善和修正的。請結合資料回答：
（1）卡文迪許用鋅與足量的酸反應得到可燃空氣，該可燃空氣其實是　 　；
（2）圖甲A、B原子和圖乙中的　 　 原子的總稱為氫元素(填字母)。
1．（2021·臺州）有一種人造氫原子(可表示為4H)的原子核中有3個中子，它可以結合成4H2分子。一個4H2分子中，下列微粒的個數不等于2的是（　　）
A．原子 B．質子 C．中子 D．電子
2．（2023·寧波）古人通過往銅中加入錫（）熔合制成青銅器。錫的相對原子質量為119，質子數為50。則錫原子的核外電子數為（　　）
A．169 B．119 C．69 D．50
3．（2021·臺州）如果用” ”表示氧原子，用” ”表示硫原子，則下列模型可以表示二氧化硫分子(SO2)的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2023·寧波）華南理工大學研究團隊利用動態“局域柔性”框架材料，實現了在室溫下對重水和普通水的有效分離。一個重水分子（2H2O）中含有的質子個數為（　　）
A．3 B．10 C．12 D．20
5．（2023·衢州）金屬鈉可以在氯氣中燃燒，生成氯化鈉。從微觀角度分析，下列說法錯誤的是（　　）
A．燃燒過程中鈉原子失去電子形成鈉離子
B．氯離子中質子數大于電子數
C．鈉離子與氯離子之間相互吸引，構成電中性的氯化鈉
D．氯原子轉變為氯離子的過程中，核內質子數不變
6．（2023·寧波）長征七號火箭采用無毒無污染的液氧、煤油作為推進劑，煤油的成分之一可用CH3(CH2)10CH3表示。下列說法正確的是（　　）
A．液氧屬于混合物
B．CH3(CH2)10CH3 屬于無機物
C．保持液氧化學性質的最小微粒是氧分子
D．CH3(CH2)10CH3 可以燃燒，具有助燃性
7．（2023·衢州）19世紀末，科學界有一個百思不得其解的難題：電流不能通過蒸餾水，也不能通過固體鹽塊，但把鹽塊放進蒸餾水中溶解成鹽水時，電流卻一下子暢通起來。鹽水為什么能導電？阿倫尼烏斯認為鹽溶于水，就產生了帶電的離子，這些離子移動就能導電。但遭到了許多科學家的質疑：氯氣是一種有毒氣體，如果水中有氯離子，為什么鹽水是無毒的？鈉遇水就會劇烈反應，如果水中有鈉離子，為什么一點反應都沒？
（1）隨著科學的發展，人們知道離子是原子得失　 　形成的，鹽水能導電是因為鹽水中存在鈉離子和氯離子。
（2）當時科學家有“劃線部分”的想法，是因為他們還不知道“構成物質的微粒發生改變，會導致它的　 　性質也改變”。
8．（2023·舟山）人類對水分子結構的認識經歷了漫長的過程。
材料1：1803年，道爾頓提出原子學說，認為水是由氫、氧元素的各一個原子構成的“HO原子”。
材料2：1811年，阿伏加德羅提出分子概念，認為分子包括同種原子結合而成的“簡單原子”和不同原子結合而成的“復雜原子”，并提出水是由水分子構成的觀點。
材料3：1833年，戈丹根據定量測算的結果繪制了氫氧結合變成水分子的“體積圖”(如圖)。而后，“一個水分子由一個氧原子和兩個氫原子構成”的觀點逐漸得到人們的認可。
（1）水分子(H2O)屬于阿伏加德羅提出的“　 　原子”(選填“簡單”或“復雜”)。
（2）請將如圖方框中“？”處補全：　 　。
9．（2022·溫州）“原子-分子”學說的建立經歷了曲折的過程。
材料一：1803年，道爾頓在原子論中提出元素由微小的不可分的原子組成；不同元素的原子以簡單數目比例形成不可再分的原子——“復雜原子”。
材料二：1809年，蓋·呂薩克認同道爾頓的原子論，并提出自己的假說：在同溫同壓下，相同體積的不同氣體中含有相同數目的原子（包括“復雜原子”)。道爾頓反對蓋·呂薩克的假說，他認為若該假說成立，解釋化學反應時，有些反應會推導出“半個原子”，與原于論矛盾。
材料三：1811年，阿伏加德羅提出分子學說，解決了道爾頓和蓋·呂薩克的矛盾。隨后科學家們確立并逐步完善了“原子-分子”學說。
（1）1897年，湯姆生發現原子內有帶負電的　 　，否定了“原子不可再分”的觀點。
（2）道爾頓原子論中“復雜原子”構成的物質，按現在物質的組成分類，屬于純凈物中的　 　。
（3）依據道爾頓的原子論和蓋·呂薩克的假說，下列反應能推導出“半個原子”的是__________。（可多選）
A．1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體
B．2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣
C．木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳
D．木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳
E．硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體
1．（2023·柯橋模擬）“鈦基消氣劑”因其強大的吸氣功能常常被使用在真空電子器件中，其主要成分金屬鈦。鈦原子的相對原子質量為48，質子數是22。則鈦原子的核外電子數為（　　）
A．22 B．26 C．48 D．70
2．（2022·南湖模擬）酒駕測試儀器中有一種重要元素——鉻，鉻原子的核外電子數為24，相對原子質量為52，則鉻原子的核電荷數為（　　）
A．52 B．24 C．28 D．76
3．（2023·路橋模擬）2023年4月，科學家發現了一種新的鈾同位素原子，這一發現將對核能和核武器相關領域研究產生重要影響。 的核外電子數為（　　）
A．46 B．92 C．149 D．241
4.（2022·溫州模擬）如圖為某原子結構示意圖，其中“ ”表示核外電子，則該原子含有的質子數為（　　）
A．1個 B．2個 C．3個 D．4個
5．（2023·江山模擬） 1911年，英國科學家盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔，這就是著名的α粒子散射實驗。該實驗不能證明的是（　　）
A．原子核是由質子和中子組成
B．原子不是實心球體，大部分空間是空的
C．原子核體積很小
D．原子核質量比較大
6．（2023·路橋模擬）光晶格鐘是利用鍶-88原子可吸收或發出特定振動頻率的光這一性質來計時的時鐘，其精度極高。鍶原子最外層有2個電子，化學性質與鎂、鈣等相似。如圖為鍶元素的相關信息，下列說法正確的是（　　）
A．鍶的原子序數是88
B．鍶原子核內有38個中子
C．鍶位于元素周期表的第二周期
D．鍶原子容易失去最外層電子成為Sr2+
7．（2023·杭州模擬）2020年12月，貼滿“暖寶寶”的嫦娥五號返回器圖片火遍全網，給返回器貼“暖寶寶”是為了防止它攜帶的推進劑無水肼(N2H4)凝固。下列關于無水肼說法正確的是（　　）
A．無水肼的相對分子質量是32克
B．無水肼中氮元素的化合價為-2價
C．無水肼分子由氮元素和氫元素組成
D．無水肼由2個氮原子和4個氫原子構成
8．（2023·杭州模擬）“美林”是常用的退燒藥，其有效成分是布洛芬（C13H18O2），下列有關布洛芬的說法正確的是（　　）
A．C13H18O2不屬于有機物
B．布洛芬中碳元素的質量分數最大
C．布洛芬分子由碳、氫、氧3種元素組成
D．布洛芬中氫原子，氧原子，碳原子的個數比為18：13：2
9．（2023·寧波模擬）2022年2月4日冬季奧運會在中國北京舉行，國際奧委會嚴禁運動員服用興奮劑。可卡因是一種興奮劑，其化學式C17H21NO4，有關可卡因的說法正確的是（　　）
A．可卡因是由C，H，O，N這4種元素組成的
B．可卡因含有43個原子
C．可卡因屬于無機物
D．可卡因由17個碳原子、21 個氫原子、1個氮原子、4個氧原子構成
10．（2023·杭州模擬）小舟在整理科學知識時發現其中蘊含著許多相同和不同。
（1）圖1中氕、氘、氚原子具有相同的。 　 　 數，但中子數不同，故互為同位素原子。
（2）圖2中硫和鐵絲分別在氧氣中燃燒時集氣瓶中都裝有水，但水的作用不同。鐵絲與氧氣 反應時，集氣瓶底部少量水的作用是， 　 　。
（3）圖3中鎂條與鹽酸反應(左)、氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(右)都有氣體生成，但后者為吸熱反應，使水發生， 　 　 (寫出一種物態變化)，最終使原來沾有水的玻璃片被黏在燒杯底部。
11．（2022·南湖模擬）考古時常用死亡生物體內碳-14的含量減少一半所需的時間來推測生物的死亡年代。
（1）如圖所示，碳-14與碳-12屬于同位素原子，它們的原子核內　 　不相同。
（2）大氣中的氮-14在宇宙射線的作用下會變成碳-14，使地球上碳-14總量基本保持不變。從氮-14變成碳-14，其原子核內部粒子的變化情況為　 　。
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