Question

2．像科学家那样思考
课堂上老师做了一个有趣的实验：取一小块金属钠，放在燃烧匙中，加热后伸入盛满氯气（Cl₂）的集气瓶内，观察到金属钠燃烧，发出黄色火焰、产生白烟，并放出热量．
（1）用推理的方法推断白烟的成分
推理是根据已有的知识和经验，对观察的现象做出解释，小英根据已有的知识，推断产生的白烟是氯化钠固体，她做出推理的依据是质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素．
（2）用实验的方法检验白烟的成分
推理是否正确，需要通过实验验证，要验证实验中产生的白烟成分为氯化钠，需要进行实验，请将下表补充完整．

实验方案	实验现象	实验结论及方程式
向反应后的集体瓶子加水振荡，滴加硝酸银和稀硝酸．	产生不溶于硝酸的白色沉淀	白烟的成分是氯化钠，方程式AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓．

根据实验结论，请写出钠在氯气中燃烧的方程式2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2NaCl．钠在氯气中燃烧生成的氯化钠与海水晒盐制得的氯化钠化学性质是否相同，为什么？相同，两种方法值得的氯化钠的组成和结构相同
（3）利用模型认识钠原子与氯原子在化学变化中的表现．
模型可以化抽象为具体，帮助我们理解无法直接观察的或复杂的事物．
①根据如图所给的钠原子的结构示意图，结合平时所学的知识，下列关于钠原子结构的说法中，正确的是ABE（填字母编号）．
A．钠原子是由原子核和核外电子构成的
B．和原子相比，原子核的体积非常小
C．电子在核外不同的区域高速运动，2个能量最高的电子离核最近
D．在钠原子中，质子和电子的数目相同，质量也差不多
E．金属钠在氯气中燃烧时，钠原子的原子核没有发生变化．
②比较是为了找出事物的相同点，对比是为了找出事物的不同点．
通过比较/对比可以发现钠原子和氯原子的相同点有（写一条，下同）电子层数相同，不同点有质子数不同．
③该反应的微观过程是：钠原子失去电子（填“得到”或“失去”）形成Na⁺（填符号），氯原子得到（填“得到”或“失去”）形成Cl^-（填符号），两种新粒子结合生成新物质氯化钠．
（4）了解科学史
19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成．
①1987年，汤姆森通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是原子不显电性．
②1911年物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验，符合实验结论的原子结构模型是C（填编号）．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变解答；
（2）根据检验氯离子的方法分析解答，根据反应原理写出反应的化学方程式解答；
（3）①根据原子的构成及和外电子的排布进行分析解答；
②根据氯化钠形成的实质进行分析解答；
（4）①根据汤姆森发现了电子解答；
②根据原子的构成进行分析解答．

解答 解：
（1）取一小块金属钠，放在燃烧匙中，加热后伸入盛满氯气（Cl₂）的集气瓶内，观察到金属钠燃烧，发出黄色火焰、产生白烟，并放出热量．推断产生的白烟是氯化钠固体，她做出推理的依据是：根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素；
（2）要验证实验中产生的白烟成分为氯化钠，需要进行如下实验：
向反应后的集体瓶子加水振荡，滴加硝酸银和稀硝酸，产生不溶于硝酸的白色沉淀，说明白烟的成分是氯化钠，反应的化学方程式为：AgNO₃+NaCl=NaNO₃+AgCl↓；
钠在氯气中燃烧生成氯化钠，正确化学方程式为：2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2NaCl．钠在氯气中燃烧生成的氯化钠与海水晒盐制得的氯化钠化学性质相同，因为：
两种方法值得的氯化钠的组成和结构相同；
（3）
A．钠原子是由原子核和核外电子构成的，故正确；
B．和原子相比，原子核的体积非常小，故正确；
C．电子在核外不同的区域高速运动，2个能量最低的电子离核最近，能量高的离核远，故错误；
D．在钠原子中，质子和电子的数目相同，但电子的质量很小，可以忽略不计，故错误；
E．金属钠在氯气中燃烧时，钠原子的核外电子发生改变，原子核没有发生变化．故正确．
②该反应的微观过程是：钠原子最外层电子数为1，小于4个，易失去电子形成钠离子，氯原子最外层电子数为7，大于4个，易得到电子形成氯离子；
（4）①1987年，汤姆森通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是原子不显电性；
②原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的，1911年物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验，符合实验结论的原子结构模型是C，
答案：
（1）质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素；
（2）

实验方案	实验现象	实验结论及方程式
向反应后的集体瓶子加水振荡，滴加硝酸银和稀硝酸．	产生不溶于硝酸的白色沉淀	白烟的成分是氯化钠，方程式 AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓．

2Na+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2NaCl；相同，两种方法值得的氯化钠的组成和结构相同；
（3）
①ABE；电子层数相同；质子数不同；
②失去；Na⁺；得到；Cl^-；
（4）①汤姆森；原子不显电性；
②C

点评 原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成的，质子带正电荷，中子不带电，原子的质量主要集中在原子核上．