Question

2．像科學家那樣思考
課堂上老師做了一個有趣的實驗：取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙中，加熱后伸入盛滿氯氣（Cl₂）的集氣瓶內(nèi)，觀察到金屬鈉燃燒，發(fā)出黃色火焰、產(chǎn)生白煙，并放出熱量．
（1）用推理的方法推斷白煙的成分
推理是根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對觀察的現(xiàn)象做出解釋，小英根據(jù)已有的知識，推斷產(chǎn)生的白煙是氯化鈉固體，她做出推理的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應前有鈉元素、氯元素．
（2）用實驗的方法檢驗白煙的成分
推理是否正確，需要通過實驗驗證，要驗證實驗中產(chǎn)生的白煙成分為氯化鈉，需要進行實驗，請將下表補充完整．

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論及方程式
向反應后的集體瓶子加水振蕩，滴加硝酸銀和稀硝酸．	產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀	白煙的成分是氯化鈉，方程式AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓．

根據(jù)實驗結論，請寫出鈉在氯氣中燃燒的方程式2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2NaCl．鈉在氯氣中燃燒生成的氯化鈉與海水曬鹽制得的氯化鈉化學性質(zhì)是否相同，為什么？相同，兩種方法值得的氯化鈉的組成和結構相同
（3）利用模型認識鈉原子與氯原子在化學變化中的表現(xiàn)．
模型可以化抽象為具體，幫助我們理解無法直接觀察的或復雜的事物．
①根據(jù)如圖所給的鈉原子的結構示意圖，結合平時所學的知識，下列關于鈉原子結構的說法中，正確的是ABE（填字母編號）．
A．鈉原子是由原子核和核外電子構成的
B．和原子相比，原子核的體積非常小
C．電子在核外不同的區(qū)域高速運動，2個能量最高的電子離核最近
D．在鈉原子中，質(zhì)子和電子的數(shù)目相同，質(zhì)量也差不多
E．金屬鈉在氯氣中燃燒時，鈉原子的原子核沒有發(fā)生變化．
②比較是為了找出事物的相同點，對比是為了找出事物的不同點．
通過比較/對比可以發(fā)現(xiàn)鈉原子和氯原子的相同點有（寫一條，下同）電子層數(shù)相同，不同點有質(zhì)子數(shù)不同．
③該反應的微觀過程是：鈉原子失去電子（填“得到”或“失去”）形成Na⁺（填符號），氯原子得到（填“得到”或“失去”）形成Cl^-（填符號），兩種新粒子結合生成新物質(zhì)氯化鈉．
（4）了解科學史
19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，一百多年來，科學家通過實驗與推理不斷糾正錯誤認識，逐步揭開原子的構成．
①1987年，湯姆森通過實驗發(fā)現(xiàn)了帶負電的電子，他推測原子中還有帶正電的物質(zhì)，他推測的依據(jù)是原子不顯電性．
②1911年物理學家盧瑟福為探索原子的內(nèi)部結構進行了著名的α粒子散射實驗，符合實驗結論的原子結構模型是C（填編號）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類和質(zhì)量不變解答；
（2）根據(jù)檢驗氯離子的方法分析解答，根據(jù)反應原理寫出反應的化學方程式解答；
（3）①根據(jù)原子的構成及和外電子的排布進行分析解答；
②根據(jù)氯化鈉形成的實質(zhì)進行分析解答；
（4）①根據(jù)湯姆森發(fā)現(xiàn)了電子解答；
②根據(jù)原子的構成進行分析解答．

解答 解：
（1）取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙中，加熱后伸入盛滿氯氣（Cl₂）的集氣瓶內(nèi)，觀察到金屬鈉燃燒，發(fā)出黃色火焰、產(chǎn)生白煙，并放出熱量．推斷產(chǎn)生的白煙是氯化鈉固體，她做出推理的依據(jù)是：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應前有鈉元素、氯元素；
（2）要驗證實驗中產(chǎn)生的白煙成分為氯化鈉，需要進行如下實驗：
向反應后的集體瓶子加水振蕩，滴加硝酸銀和稀硝酸，產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀，說明白煙的成分是氯化鈉，反應的化學方程式為：AgNO₃+NaCl=NaNO₃+AgCl↓；
鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，正確化學方程式為：2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2NaCl．鈉在氯氣中燃燒生成的氯化鈉與海水曬鹽制得的氯化鈉化學性質(zhì)相同，因為：
兩種方法值得的氯化鈉的組成和結構相同；
（3）
A．鈉原子是由原子核和核外電子構成的，故正確；
B．和原子相比，原子核的體積非常小，故正確；
C．電子在核外不同的區(qū)域高速運動，2個能量最低的電子離核最近，能量高的離核遠，故錯誤；
D．在鈉原子中，質(zhì)子和電子的數(shù)目相同，但電子的質(zhì)量很小，可以忽略不計，故錯誤；
E．金屬鈉在氯氣中燃燒時，鈉原子的核外電子發(fā)生改變，原子核沒有發(fā)生變化．故正確．
②該反應的微觀過程是：鈉原子最外層電子數(shù)為1，小于4個，易失去電子形成鈉離子，氯原子最外層電子數(shù)為7，大于4個，易得到電子形成氯離子；
（4）①1987年，湯姆森通過實驗發(fā)現(xiàn)了帶負電的電子，他推測原子中還有帶正電的物質(zhì)，他推測的依據(jù)是原子不顯電性；
②原子是由位于原子中心的原子核和核外電子構成的，1911年物理學家盧瑟福為探索原子的內(nèi)部結構進行了著名的α粒子散射實驗，符合實驗結論的原子結構模型是C，
答案：
（1）質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應前有鈉元素、氯元素；
（2）

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論及方程式
向反應后的集體瓶子加水振蕩，滴加硝酸銀和稀硝酸．	產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀	白煙的成分是氯化鈉，方程式 AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓．

2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2NaCl；相同，兩種方法值得的氯化鈉的組成和結構相同；
（3）
①ABE；電子層數(shù)相同；質(zhì)子數(shù)不同；
②失去；Na⁺；得到；Cl^-；
（4）①湯姆森；原子不顯電性；
②C

點評 原子由原子核和核外電子構成，其中原子核由質(zhì)子和中子構成的，質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上．