《科学探索者》丛书参考答案物质构成doc.docx
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“科学探索者”丛书参考答案
物质构成
第谭『解物质第一节物质概述
1.列出物质的二种基本状态•每种状态各举两种物质的实例。
答秦固休——.岩石、蹩子;液体——水、血液;气体——空气•氧气。
2.“物质的待性”其含盘是什么?
答案物质的特性指的是一类物质的每一种样品都具有的性质。
3.比较物理变化和化学变化•并举儿个例了加以说明。
答案物理变化•例如冰融化成水•只是改变了物质的形状。
化学变化•例如狭锈的形成•生成了新的物质。
4•说说如何区分混介物、纯净物、唯质和化介物。
答案混合物由两种或两种以上的物质简单混合而成•而非通过化学方法结合而成。
纯净物是只由一种物质组成•是单质或化合物。
单质不能被拆分成其他的物质。
化合物是純净物•由两种戎两种以上的元素结合在一起形成的“
5.理性思维概念应用液体A和液体B的沸点都是100匸・你町以用什么方法来了解它们的特性。
解释这两种液体为什么不町能是相同的物质。
答案很多物质可能都有一种相同的化学性质•因此你需要学习3〜4种性质去区分两种液体。
第二节物质的测量
1.为什么质届和血駅是两个不同的虽?
答案质量是该物体所含物质的多少的量度。
重量是你受到的地心引力的大小的逹度。
2.为了计算物质的密度•需已知物质的哪阿方面的数据?
答案质量和体积。
3.描述一下•你是怎样來测定一个不规则物休的体积的。
答案在一个量杯里加入足够的水•水的意要能浸没物体•测逝出水的体积。
然后将物体放入水中•会发现体积增加了•增加的体积就等同于不规则物体的体积。
4.理性思维解答问题铝的密度为2.7g/cm3u某个金属样胡的质駅为52刘休积为17.1g/cn?
。
该样站会是金属铝吗?
对你的答案做出解释。
答案金厲样品的密度=52.0g十17.1cn?
=3.04g/cmj这个密度比铝的密度大.因此样品不是金厲铝。
第三节物质的构成
1.如果将某•单质分成就小的粒子时•你能得到什么?
答案原子。
2.逍尔顿想象中的原子是怎么样的?
答案原子就像一颗弹珠:
任一元素的各个原子完全相同;每一种元素由不同种类的原子组成;每种元索的原子都有一个唯一的质量;两个或更$元索的原子能相互结合形成化合物。
3.冰是山水分子组成的•你能否连续不断地将冰分割卜•去使氏变得愈來愈小吗?
为什么?
答案不会•你永远都不能分割到更小的分子•因为冰的最小的微粒是一个水分子.
I.埋性忠维应用慨念古希腊哲学家业里士多徳曾对徳逮克利特的原子说有不同的打法。
他反问道:
“如果物质是由单个的粒子组成的•那么把这些粒子聚合在-起的是什么?
”你能对亚里士多徳的何题做出回答吗?
答案所有合理的回答都是正确的。
例如:
每个原子都有••钩子”去形成化学键•把粒子聚合在一起"
5.理性思维计算某化合物样甜中育铜64g・育氧16g,试问该样骷中铜和氟的质域比足多少?
在该化介物的另一份样殆中•铜的含戢为40g•那么在这第:
份样品中•俺的含虽是多少?
答案铜和氧的质董比是4:
1・在样品中含铜64g・含氧16g。
第四节与地球科学的综合:
地球上的元素
1.叙述沟金时足如何利用金了的某-•待性的。
答案利用金子的密度比砂子和其他杂质都高。
将含有金粉的砂子和其他杂质的混合物放在盘中•水沿着盘旋转•当水慢慢倾出时•水就将密度校小的沙子和其他杂质带走了。
2.怎样利用化学性质将铜从其矿物中分离出来?
答案可以用电解的方法把铜从其矿物中分离出来。
电解破坏了化合物中的铜金属与其他元素的化学键。
3.当将铁矿石与碳混合加热时•矿和中的各元索将发生什么变化?
答案蕉炭中的碳元素与铁矿石中与铁元素相连的氧元素发生反应•剩下了纯净的轶.。
4.理性思维作出判断地球作为太阳系中的•颗行星•其所含有的各类金属的就是冇限的。
预测一下•将来冋收利用铝、铁和其他金属是否是一项更为联要的工作。
答案回收利用铝、铁和其他金駡是一项重要的工作。
第一章复习题
选择题1.b2.c3.b4.d5.a
判断题6.F・熔点7.F・质量&F,密度9.T10.T
简述题
11・将-•张纸撕成网半•这一过程发生的足物理变化还足化学变化呢?
答案将一张纸撕成两半的时候•每个部分与原来的纸具有相同的性质•因此这一过程是物理变化。
12.给你-•个鼠筒和-•些水•你如何来测定-•小块岩石的体积?
答案放适量的水在量筒里.记下体积.将.岩石浸没水中然岸记录新的体积.前后体积的变化就是岩石的体积。
13.为什么密度属于物质的特性•而质ht和体积不足呢?
答案一种物质的质逝和体积取决于样品中物质量的多少•然而一种物质的所有样品的密度(质量与体积的比值)都是一样的。
14・在一种化介物中•原子与分子存在怎样的关系?
答案化合物是由分子组成的•分子是由两种或者两种以上的原子连接组成的。
15.小习作写一篇描述物质性质的小故事。
要求至少选择六种以1:
的物质•以它们作为对象•通过生动仆趣的内容与形式描述这些物质的不同待性。
选择的物质既町以是『I然界仔在的•也町以足人造的物休。
冋时•根据物质的共性和个性來区分不冋的物质。
好•现在就请你开始写一段话。
答案鼓励学生创造性地思考物质的特性并记录下来。
让学生挑战去描述每种物质.使得其他的同学可以根据它们的特性去区分物质。
形象思维
16.完图垃空将卜冽有关物质分类的完图填空抄写在另张纸上•然后完成垃空并给其取•个标题(有关完图填空的更多内容•说参见技能手册。
)
答案标題:
物质分类的完图填空;a.纯净物b.气态c.固态d.单质。
应用题
根据下列农来回答第17〜19题。
该表所列的足六种硬币的质晟和体积数据。
硬币
质量/g
体积/cnT'
A
3.1
0.41
B
4.0
0.50
C
8.6
1.2
D
&0
0.95
E
9.8
1.1
F
5.0
0.67
17.讣算根据表中的数据•讣算A〜F硬币的密度。
答案A.7.6g/cm3;B.&0g/cm3;C.7.2g/cm3;D.&4g/cm3?
E.&9g/cm3;F.7.5g/cm3,
18.分析数据在奥地利•所冇的硕币都是山铜和锌的介金制成的•其密度为&42g/cm3请问;上表中,哪-种硬币可能来自奥地利?
答案硬币D。
19.结论铜的密度为&92g/cm3锌的密度为7.14g/cn?
A、B两种硬币,哪一种所含的锌的晟多?
哪•种所含的铜的駅多?
为什么?
答案硬币A所含的锌的董比铜9•硬币E所含的铜含量最高•因为它们的密度更接近于这些金属的密度。
敏锐思考
20.郴似性和不同性的比较比较原子和分子的共性和个性。
这两种粒子右哪些共性?
它们之间的关系如何?
举例说明这种相互联系。
答案原子和分子都是构成物质的倣粒。
原子是构成物质的最小粒子•分子是组成化合物的基本粒子•是由原子结合而成的原子团•被看作化合物的基本单位。
例如•水分子是由氢原子和氧原子构成的。
21.分类下列哪种是溶液:
酸果蔓汁、•碗杂粮和牛奶的混合物、尚未烤制的巧克力饼干。
答案酸果蔓汁是溶液。
22.解答问题你怎样证明盐水溶液是-种混介物而不是化介物?
甘先比较溶液的性质与组成该溶液的齐组分的性质•然肩做一计划将溶液分离成该溶液的各组分。
答案盐是固体•水是液体•但是盐水是一种溶液或泯合物。
学生应该提议通过燕发去得到水蒸气和固体盐。
23・应用题以道尔顿的原子理论为依据•你怎样解秤纯物质的毎个样品祁貝右相同的性质?
答案道尔顿认为任一元素中的各个原子完全相同•因此纯物质的每个样品都具有相同的性质。
24.推理固态金的密度要大于液态金。
任质量一定的情况F・l間态金变为液态金时•体积会发生怎样的变化?
答案金的密度减小了•但是质董保持不变•因此体积变大。
第l.'X物质的变化
第一节回体、液体和气体
1.叙述固体屮的粒子是怎样排列的。
答案固体中的粒子是紧密排列在一起的•且各自固定在特定的位置上。
2.利用构成液体粒子的移动方式的有关知识•解释液体在形状和体积方面的待性。
答案液体中的粒子几乎和固体一样•是紧密排列的•因此液体具有固定的体积。
但是液体中的粒子可以自由地流动•因此液体没有固定的形状。
3.根据气体粒子的郴关知识•说明为什么气休既没有-定的体积•也没有一定的形状。
答案气体粒子能够以很快的速度在不同的方向移动•很容易扩散到空间里。
因此气体既没有一定的体积•也没有一定的形状。
4.理性思维凶果关系玻璃是种无定形固体。
根据这-性质解释•吹制玻碉的工陀为什么能够通过加热对玻璃进行弯曲、变形、雕刻等工艺加工。
答案因为玻璃没有固定的熔点,当它受热的时候会不断地变软•这就是为什么通过加热可以让玻璃变软而变形的原因。
第二节气体的性质
1.描述气体的体积和压力之间的关系。
答案在一定的温度下•随着压力的增加体积减小•随着压力的减小体积增大。
2.在体积不变的悄况下•改变气体的温度•气体的压力将如何变化?
答案在体积不变的情况下•压力随着温度的升高而增大•随着温度的降低而减小。
3.什么是査理定律?
答案查理定律是指•在恒压情况下•当气体温度升高时•气体体积增加•当气体温度降低时体积减小。
4.理性思维应用概念假定在大年三十的晚上•你正在准备大年初一巡游用的K•通充气气球。
你已经知道第二天巡游时的气温将升至15X?
•那么,你如何调幣你的充气戢呢?
答案因为我们知道•随着温度的升髙•充气球里的气体体积将增加。
为了防止充气球爆破•你要减少气球的充气量。
第三节与数学的综合:
用图表描述气体的性质
1.描述何理定律的坐标图。
答案当温度是自变量的情况下•查理定律的图像的文轴是温度・.v轴是体积。
图像是一条通过斜着向上•不断向右延伸的宜线。
2.描述波义耳定律的坐标图。
答案当体积是自变量的情况下•波爻耳定律的图像是以体积为工轴•压力为.v轴。
图像是自左向右的斜着向下的弧线•向上逐渐接近纵坐标•向下逐渐接近横坐标。
3.你如何说明相互成止比例关系和反比例关系的两个变虽在坐标图上的差别。
答案正比例关系是一条克线•反比例关系是一条弯曲的弧线•接近y轴越来越陡•接近•r轴变得越来越平。
1.理性思维解释坐标图住图2-17的实验中•如果V体的温度升至400K(127E)•诫根据图2・19的坐标图•预测该气体在该温度卜的休积。
答案大约75mLo
第四节物理变化和化学变化
1•比较物理变化和化学变化的相似点和不同点。
答案物理变化和化学变化都涉及从一种物质到另一种物质的能董转换。
在化学变化中•生成了新的物质。
物理变化中•物质仍然是一样的.
2.物质变化和能处的转换之间存在怎样的关系?
答案所有物质的变化都伴随着能量的增加和损失。
3.描述周体是怎样变成液体的•液体乂是怎样变成代体的。
答案当固体获得能量•粒子开始加速振动•直到摆脱原来所处位芟的束缚•可以自由移动到另一个位JL•此时就是液体了。
当液体获得足够的能量•它们移动得更快・宜到逸出液面•此时就是气体了。
4.描述在化学反应中能秋的转换方式。
答案能量能够转换形式•从储存在化学铁中的能量变成光能和热能。
光能和热能又能变成化学能。
5.理性思维应用紙念如果你遇到了…场暴风雨•手脚快冻假了・为了保持体温•你为什么应该吃熔化的雪水而不是直接吃雪.
答案你的身体需妥提供能童以让雪从固体变成液体。
如来你喝雪水•你将有足够的能量去保持体温。
第二章复习题
选择题1.b2.c3.b4.a5・d
判断題6.F・无定形固体7.T&F・压力9.F・反比10.F・液态
简述题
11・描述固体粒了的运动方式。
答案固体中的粒子不断来回振动•但是相对于另一些粒子而言•其仍然在固定的位菱上。
12・为什么液体可从一个地方流到另一个地方?
答案液体中的粒子能够围绕瘠另一些粒子自由地流动•但是粒子间还是紧密接触的.因此液体能从一个地方流到另一个地方•并且改变形状。
13.比较高黏度液休利I低黏度液体间的郴似性和不同点。
答案所有的液体都能够流动•因为粒子都可以绕瘠其他的粒子运动。
高黏度液体流动的速度比低結度液体的流动速度慢。
II.物质的温度与物质中粒子运动的能处之间具有怎样的相互关系?
答案温度是物质中粒子运动的平均速度的量度。
15.当充满了'(的U球漏V时・代体粒子会发生什么悄况?
答案气体粒子将从压力大的地方向压力小的地方运动•因此气体粒子将离开气球直到气球内的气压等于外界空气的压力。
16.举出四种能秋类型的例化
答案光能、热能、化学能和动能。
17.当将水从90X?
加热至110X?
时•水分子会发生什么变化?
答案在海平面的压力下•水的沸点是100*0。
水分子克服了将其聚集起来形成液体的力•开始移动形成水蒸气。
18.比较熔化过程和凝固过程。
答案熔化过程(固体变液体)和凝固过程(液体变固体)是同一温度下的相反变化。
熔化过程吸收热能•凝固过程放出热能。
19.小习作假定你是R.波义耳或是J.代理•说你用自已的话描述右关气体性质的两个定律•要求描述实验过程和实验结果。
如果波义耳或者査理今天还活着•并H他们來到你们班介绍这些定律•诸猾猜他们会怎样讲?
把这些内容写下来。
答案学生的故爭应该描述他们对要讨论的定律的理解。
如果可能•为学生提供资源以帮助他们研究所选择的科学家的发现。
形象化思维
20.对比表将下列冇关物质的对比表抄在另…种纸上•完成该对比表,并给它加一个标题。
(有关对比表的详细说明诸参见本传小的技能F册。
)
物质的状态
形状
体枳
实例(任室温下)
a.?
确定
b.?
金刚石
液体
C.?
确定
止?
气体
e.?
〔?
答案标题:
物质的状态;a.固体;b.确定心不确定;d.水;e.不确定;f.氧气。
应用题
下列表中所列的是温度每变化101•硝酸铅住100ml一水中所溶解的质战•乂称溶解度变化•根据这些数据回答第21〜23问题。
温度/£
溶解硝殷铅的@.8
0
37
10
47
20
56
30
66
40
75
21.作坐标图将温度和硝酸铅在水屮的溶解度作坐标图•以温度为横坐标•范闌为0〜60T;以溶解度为纵坐标•范閑为0〜100go
答案图表应该显示一条斜着向上•不斯向右延伸的直线。
22•图解坐标图中•温度对硝酸铅住水中溶解度的够响如何?
答案水温更高•更多的硝酸铅溶解在水里。
23.推测假定硝酸铅的溶解度随水温的升高而不断增加•谄预测•下•当50匸时•其溶解度是多少。
答案大约85g°
敏锐思考
21.因果关系解释为什么一个凹瘪的乒乓球放入沸水中能将其恢复原状?
假定球上没有任何洞。
答案加热乒乓球将使球内的空气膨胀•使得凹瘪的地方恢复成原来的形状。
25.比较相似性和不同点用图示说明空气床垫中的代体粒子在你躺在该床垫之帕和你躺在其上时的1*形.
答案图表应该显示空气床垫的压缩(体积变小)•气体粒子变得密度更大(压力更大几
26.应用概念炸药爆炸属于化学反应。
这一反应是吸收热M:
还是释放热吊?
解释之。
答案当炸药爆炸的时侯•会瞬间释放出大董的能量.
27.分类确宦下列毎•种悄况属J:
物理变化还星化学变化,在森林中正在腐烂的原木;大热大时•酒耕温度计中酒梢的膨胀•翊料玩具弯成不同的形状•水分解成氢气和氣气。
答案物理变化——大热天酒精蒸发;塑料玩具序成不同的形状。
化学变化——在森林中正在腐烂的原木;水分解成氢气和氧气。
28.概念当你将•块固体物质爲汽在室内时•能使室内空气清新、凉爽•此时该固体会慢慢消失(能球和体枳都会消失)•你认为这•切究竟发生J什么?
答案通过升华•固体逃逸出容器变成了一种气体•与室内的空气混合•作为室内空气清折的粒子。
第滓尤索和尤索周期点
第一节元素的排列
1.门捷列夫是怎样发现元索周期农的?
答案在尝试了元素的不同排列之后•门捷列夫按照随着原子童的增加来椿列元素•并且发现每一族的元素具有相似的化学性质•从而形成了一个表。
2.周期表中的每个方格列出了元索的哪些信息?
答案每一个方格列出了元素的原子序数、元素符号、元素名称以及原子量。
3.周期表中•同族元素具有什么共性?
答案每一族的元素都在同一列•价电子有类似的排布•价电子又决定了元素的化学特质"
I.理性思维对比元索A和元素B是同族元索•它们与元索C属于铜周期元素•上述三种元索中,哪两个元素可能II冇相似的性质?
说明脈因。
答案元素A和元素B可能具有相似的性质.因为它们处于同一族。
第二节金属元素
1.列出大多数金属所具冇的四种性质。
答案金厲通常具有光泽、哽度、延展性和导电性。
2.比较周期表右边和左边的金属元索的化学活性。
答案一个周期里从左到右金厲性不斯下降。
3.如果你在元索周期丧中任意选择两个元索•该元索诫右可能是金属元索还是非金属元索或准金属元索(半导体元索)?
为什么?
答案金購•因为大约80%的元素是金属元素。
I-理件思维侦测第118号元索至今还没右发现或介成"如果存住这种元素•那么•它在周期表中应处于什么位置?
你佔计它属于金属•非金属还是准金属(半导体)?
该元索会有什么性质?
说明理山。
提示:
从112号元素开始排列。
答案118号元素可能排在氣下面的方格。
尽管它可能与第18族的元素一样具有不活泼的非金属性•但是合成之后它可能只能存在很短的时间。
第三节非金属元素与准金属(半导体)元素
1.周期表中的哪些元索属于非金属元索•哪些属于准金属元素?
答案非金属元素不具有金属元索的性质•它们都处于周期表中锯齿形曲线的右侧。
2.非金属元素右哪些待征?
答案大多数非金厲元索在童温下是气体•大多数的非金鳩没有光泽•表面暗淡•固体非金厲较脆。
非金属的密度通常比金属要低•而且导电和导热性较差。
3.悄性气体与英他同种元索所组成的气体冇哪些不同?
答案惰性气体几乎不能形成化合物•因为它们不能得到、失去或共用电子。
4.叙述准金属元索的某种改復用途.
答案准全码元素•例如硅和绪•被用来做半导体。
半导体常用来做计算机的芯片、晶体管以及激光器。
5.理性思维图解在周期表中找到碘、佩、硒这三种尤素•并根据它们住周期表中的位登预测它们所具冇的性质。
答案碘位于第四周期第17主族.是卤族元素。
它具有活泼的非金属性•能在反应中得到一个电子。
氤是稀有气体、几乎不能形成化合物的一种非金属。
硒位于第16族•它是具有6个价电子的非金属•在反应中通常会得到两个电子。
第四节与空间科学的综合:
化学元素的起源
1.核集变足如何产生新兀索的?
答案原子核裂开•并结合在一起形成一个更大的原子枚。
2.在像太阳这样的恫星上•发4:
.了什么核聚变反应?
答案两个氢核结合在一起形成了一个氨原子核•同时氨还可以结合形成相对分子质董更大的原子核.如:
械、碳和氧。
3.将太阳上所发生的核聚变反应与更大恒星和趙新星上所发生的反应进行比较•它们右什么相似和不同之处?
答案大恒星上有更大的压力和更高的温度•超新星上的条件更加极端•它们提供了更多的能量•因此可形成更重的元素。
I.理性思维推论在地球的门然界中•并不存在物质的等离r状态•这圧为什么?
答案等离子状态需要极离的温度和压力•在地球上通常不存在这样的条伴。
第三章复习题
选择题1.b2.a3.a4.c5.d
判断题6.T7.F・非金馬&F・过渡金駡9.F・单质10.F・等离子体
简述题
11・为什么门捷列夫在他发明的元素周期表中会稱下三个空位?
你是如何解释这三个空位的?
答案门捷列夫曲下了三个空位是为了保证同一族的元素具有相似的性质。
他预测到新的元素将被发现从而填充这三个空格。
12.为什么周期表中的同族元索具有类似的性质呢?
答案同族元素具有相同的价电子数排列•价电子数又决定了它们具有类似的性质。
13.列出五种不同的金属•举例说明每•种金屈的用途。
答案例如:
铁用来炼成钢铁•钢铁可以做骑车和用在建筑物上。
铜用于制造电线。
铝是一种轻质的金属•是制造飞机的一种材料。
汞是一种液体•用在体温计上来测量温度。
钙对于我们身体里的骨•胳、肌肉和牙齿都是非常重要的。
14.列出五种不同的非金属•举例说明每•种非金属的用途。
答案気是一种质童很轻的惰性乞体•用来充乞球。
鼠的化合物用来做不粘锅的材料。
氮化合物用来做炸药、化肥和药物。
碳有木炭、石墨和钻石等多种形式•并且碳的化合物对于所有的有机体都是重要的。
硫被用来做橡皮筋、轮胎和药物・
15.在自然界中•为什么包尤索总足以单质形式存在?
答案氢元素是一种精性气体.惰性气体通常不能形成化合物。
16.小习作假怎你是D.门捷列夫•并首次公布了你所发明的元索周期表•为此你给某个介作的科学家丐信•解释该周期表并说明它的盘义。
答案学生应该说明元素周期表的排列方式以及元素性质周期性的变化•鼓励创造性的回答。
形象思维
17.完图境空将冇关周期表问题的完图填空表复制在另•纸匕,然后填空,并给该图设一标题。
(有关完图垃空的详细说明•参阅本书中“技能手册”部分。
)
答案标题:
周期表问题;a.元素;b.原子序数;c・周期;d.族g组
应用题
右侧农中所列的是五种元索的性质•用表中所给的信息回答卜列18〜20题。
五种元索的性质
元素
外观
相对原子质lit
导电性
A
无色透明气体
14.0
无
B
无色透明代体
39.9
无
C
坚硬的银白色固体
40.0
有
D
银色液体
200.6
有
E
具有光泽•略带蓝色的白色固体
207.2
略有
1&分类将衣中的尤素按金属或非金属分类,并说明理山。
答案元索A和元素B很类似非金厲.因为它们是气体且不具有导电性。
元素C和D很类似金購•因为它们是银色的且具有导电性。
元素E导电性差•但是外观上很像金厲。
19.推论表小元索B和C的相对原『•质锻都接近于40•为什么两种不同的元索会右相似的相对原了质载呢?
答案原子的质童几乎来自质子和中子•虽然每个元素具有独特的质子数•中子数是能变化的•因此两种不同的元素可能有相似的相对原子质量。
20.总结通过元素周期表确认表中的五种元索。
答案A.氮元素;B.氮元素;C.钙元素;D.汞;E.铅。
敏锐思考
21・图解某原子含有74个质子、74个电子和108个中子•该原子属于什么元素?
答案原子中有7•[个质子的是元素钩。
22.对比分別举出金属、非金属、准金属的两个例F・并对它们进行郴互比较。
答案金属•例如铜、铁、钠和钙具有金码光泽、良延展性、很好的导电性和导热性。
在室温下大冬数是固体•除了汞是一个典型的特例;非金属•例如氧和氮•相对于金属而言有典型的物理性质•导电性和导热性差。
过渡金属•例如硅和錨•有金属和非金購的特性•在特定的条件下有导电性"
23・总结某位学化学的学生川称•他已分离出一种新的尤索,并制述了该元素具有与氟元索相似的性质•为此他认为•该元索在周期衣中的位置应处『氟和氯之间•该学生是否发现了一种新元素?
为什么?
答案这位学生没有发现新的元素。
元素的识别是根据原子核内的质子数•含有1〜112质子数的原子都已
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