11．征服原子﹣﹣揭开原子的神秘面纱
伟大的科学家费曼说：“假如只允许把人类的科学史压缩成一句话，它就会是﹣﹣一切东西都是由原子构成”。人类在探索物质是由什么构成的历史长河中，充满了智慧。
（1）1803年，近代化学之父，英国科学家道尔顿（Dalton J）在前人研究的基础上，提出“道尔顿原子论”：一切物质都由原子构成，原子很小、呈圆球状、不可再分……但由于受当时实验条件限制，道尔顿无法用事实证明自己的观点。
1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出：有些物质也是由分子构成，原子的基本工作形式是分子。
1897年，汤姆森通过实验发现了      ，进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”      中的观点。
1911年，卢瑟福又通过实验，推测原子是由      构成，并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
（2）道尔顿的原子论，不是事实的归纳，而是思维的产物，体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中，像汤姆森和卢瑟福这样。对实验现象进行解释的过程叫做      。
原子是一种看不见、摸不着的微粒，为了帮助人们理解原子的结构，这三位科学家都运用了      来表达他们的理论成果。

12．阅读下面材料，回答问题。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成（如图1所示），四个圈层经过漫长演化，既相对稳定、动态平衡，又相互作用、不断变化，各圈层之间的物质和能量不停循环，这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关，也受人类活动的影响，并通过复杂的物理变化和化学变化实现。

（一）内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类
（l）用化学符号填空：
岩石圈中含量最高的金属元素是      。大气圈中含量最高的物质是      。水圈中含量最高的元素是      。土壤中能促进农作物根系发达的元素是      。
（2）按要求填表：

（二）甲烷﹣﹣小分子，大作为
在图1的四大圈层中，有下列6种物质：①甲烷；②水；③二氧化碳；④一氧化碳；⑤氢气；⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单，但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质，有的是物质循环关键物质，有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答：
（1）在这6种物质中，元素种类共有      种，人类的生命活动不可缺少的物质有      （填化学式，下同），植物生长必需的物质有      ，元素种类完全相同的物质是      。
（2）甲烷是最重要的基础有机物之一，不仅可做燃料，还能发生如下反应：
①在隔绝空气和1000℃条件下，甲烷分解产生炭黑和氢气；
②在隔绝空气和1500℃条件下，甲烷分解产生乙炔和氢气；
③在1400℃条件下，适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳；
④在800℃和催化剂条件下，适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。
试写出上述②～④三个反应的化学方程式：
②      ；
③      ；
④      ；
（3）在反应①～④中，属于置换反应的有      。
在反应①和②中，反应物相同，而生成物不同，从微观的角度看，是因为反应条件不同导致      。
③和④两个反应的反应物不同，但生成物相同，从物质组成的角度看，其原因是      。
在实际生产中，反应③需要按比例控制氧气不能超量，从物质性质的角度看，原因是      。
（三）柔之力﹣﹣神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖，其中的某些物质被水溶解，其随水的天然循环在水圈中富集，富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。
图2是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题：

（1）青海湖区的人们有一种经验，冬天捞“碱”、夏天晒盐，这里的“碱”指纯碱，盐指氯化钠，他们所依据的原理是      。
（2）纯碱是一种重要的化工原料，但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求，工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱，其反应的化学方程式是      、      。
（3）为确定某白色周体是碳酸钠还是氯化钠，在20℃时，取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中，充分搅拌后现象如图3所示，则固体粉末是      。若将该溶液升温到40℃时，则所得溶液溶质质量分数为      。
（四）金属﹣﹣工业的脊梁
金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。
资料：水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中，可用菱镁矿做原科制'备金属镁，流程如图4所示：

请回答下列问题：
（1）已知①和②属于分解反应，化学方程式分别为      和      。
（2）通过化学反应，以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属，请举一例说明（用化学方程式表示其制备原理）      。
（3）图5是镁原子结构示意图，镁化学性质活泼，原因是      。四大圈层中含有下列物质：①硫酸锌；②氯化钠；③硫酸；④氢氧化钙；⑤氧气。其中能和铁反应的物质有（填序号）      。
（4）小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中，看到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，瓶壁上有黑色物质生成，她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中，小梅运用的科学方法有      。

13．某纯碱厂生产的某批次碳酸钠产品中可能含有氯化钠杂质。
定性检验
（1）要确定该产品中是否含有杂质氯化钠，你的方法是      。
定量测定
（2）若利用沉淀法测定该产品中碳酸钠的质量分数，你确定的反应原理是（用化学方程式表示）      。
（3）假设你取样的质量为m₁，根据你确定的反应原理，你需要通过实验测量沉淀（填化学式）      的质量（假设你测得的沉淀的质量为m₂）。
（4）请你设计实验方案，获得数据m₁、m₂，把方案填在下表中。

（5）数据处理：
请用含m₁、m₂的式子表示所测样品中碳酸钠的质量分数。      。
分析讨论
（6）要测定混合物中某成分的含量，可通过化学方法将不易测定的物质转化为易测量的物质。除沉淀法外，还可依据反应（用化学方程式表示）      来测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。