七下第二章 第3节 建构原子模型 举一反三(含解析)

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七下第二章 第3节 建构原子模型 举一反三(含解析)

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第3节 建构原子模型
考点一、原子结构模型的建立过程
(一)原子结构模型的建立
时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据
1803 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个实心球体 猜测
1897 枣糕模型(又叫西瓜模型) 汤姆生(英国) 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌其中 汤姆生发现电子,且测得电子带负电,而原子显电中性
1911 核式结构模型(又叫行星模型) 卢瑟福(英国) ①原子的大部分体积是空的②在原子的中心有一个很小的原子核③原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核运动 a粒子轰击金属箔实验
1913 分层模型 玻尔(丹麦) 电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的运动 带负电的电子只能在原子内的一些特定稳定轨道上运动
建立模型往往需要有一个不断完善 、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质。
(二)原子的构成
原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。电子在原子核外空间做高速运动,一个电子带一个单位负电荷,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷总数相等,电性相反,因此原子呈电中性。
(三)原子核与原子大小的比较
原子很小,原子核更小。原子核的半径大约是原子半径的十万分之一,原子核的体积虽然很小,但它几乎集中了原子的全部质量。
【能力拓展】卢瑟福的a粒子轰击金属箔实验
如图所示,a粒子是一种带正电荷的粒子,用它轰击金属箔,发现多数x粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,但有极少数a粒子发生了较大角度的偏转,甚至有个别的a粒子被弹回。实验结论:
①原子核体积很小,原子内部有很大空间,所以大多数a粒子能穿透金箔;
②原子核带正电,a粒子途经原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向;
③原子核的质量比a粒子大得多,当a粒子碰到体积很小的原子核时被弹了回来。
典例1:(2024八下·浙江期中)探究原子结构的奥秘:
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图甲所示:
①α粒子源——放射性物质放出α粒子(原子核带2个单位正电荷),质量是电子质量的7000倍;
②金箔——作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子;
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光;
④显微镜——通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被弹了回来如乙图所示。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就   (填“会”或“不会”)发生大角度散射。
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明____。
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)1919年,卢瑟福用加速了的高能α子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒是   。
【答案】(1)不会
(2)B
(3)质子
【解析】原子是由原子核和核外电子构成的,原子核体积很小,质量大,原子的质量主要集中在原子核上,原子核外有一个非常大的空间,核外电子围绕原子核做高速运动。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布, 则α粒子在各个方向受力平衡,就不会发生大角度散射。
(2)原子核外有一个非常大的空间,使绝大多数α粒子穿过后方向不变。所以原子内部绝大部分空间是空的。故答案为:B
(3)α 粒子就是氦的原子核,电荷数为2, 氮原核电荷数为7,生成氧原子核电荷数为8, 被打出的微粒 核电荷数是2+7-8=1,所以是质子。
变式1:(2024八下·温州期中)人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期。以下是不同时期科学家提出的原子结构模型 (如图所示),其中符合原子结构模型建立先后顺序的是
①玻尔:分层模型 ②卢瑟福:核式结构 ③汤姆生:面包模型
A.①→②→③ B.③→②→① C.①→③→② D.③→①→②
【答案】B
【解析】1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型;1911 年卢瑟福提出带核的原子结构模型;1913年玻尔提出轨道式原子模型。
【解答】1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型;1911 年卢瑟福提出了带核的原子结构模型;1913年玻尔提出了轨道式原子模型(即分层结构模型)。
所以,先后顺序为③→②→①。故答案为:B。
变式2:(2024八下·余杭期末)为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,实验中发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向运动;只有少数靠近结构A附近的α粒子发生了的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的几乎达到180°。请回答:
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向运动,此现象   道尔顿认为原子是实心的(填“支持”或“不支持”).
(2)只有少数靠近结构A附近的α粒子发生了偏转,结构A指的是原子中的   ,同时说明了结构A与α粒子带   电荷(填“同种”或“异种”)。
【答案】(1)不支持(2)原子核;同种
【解析】(1)原子核带正电荷, α粒子带正电荷,如果原子是实心的,那么所有的α粒子都会受到排斥力的作用而改变运动轨迹,据此分析;
(2)原子由核外电子和中间的原子核构成,电子带负电,原子核带正电荷,α粒子带正电荷,根据电荷之间的相互作用规律分析。
【解答】(1)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向运动,说明它们没有受到排斥力,即绝大部分空间都是空的,则此现象不支持道尔顿认为原子是实心的。
(2)只有少数靠近结构A附近的α粒子发生了偏转,结构A指的是原子中的原子核,同时说明了结构A与α粒子带同种电荷。
变式3:(2024八下·长兴期末)为破解原子内部结构的奥秘,一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一:1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子,从而建立了西瓜模型。
史料二:1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现如下现象:
①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分a粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是   .
(2)从原子结构模型的建立过程中,我们发现____。(可多选)
A.汤姆生、卢瑟福等科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.卢瑟福的原子核式结构模型推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点
C.玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质
【答案】(1)A (2)A;D
【解析】(1)根据“ ①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分a粒子被弹了回来 ”分析即可;
(2)根据自己对科学探究的认识判断。
【解答】 (1)金原子核质量比α粒子大很多,且体积很小,所以当α粒子正碰到金原子核被弹了回来,且是很少被弹回,金原子核质量比α粒子大很多,当α粒子正碰到金原子核被弹了回来,能说明原子内部绝大部分是空的,故A正确,B、C、D错误。故选A;
(2)A.汤姆森、卢瑟福两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型,故A正确;
B.19世纪末,汤姆生发现了电子,认为原子是枣糕式模型,卢瑟福能过α粒子散射实验验证了原子的核式结构模型,卢瑟福原子核式结构模型不是推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点,故B错误;
C.卢瑟福的原子模型在当时是认为正确的,但随着科学的发展,技术的进步,发现卢瑟福的原子模型也不全对,玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,但并没有使人们对原子结构的认识达到完美的境界,故C错误;
D.建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质,故D正确。
故选AD。
考点二、原子的构成
(一)原子核的构成
(1)原子核是由更小的两种粒子一质子和中子构成的(氢原子除外)
(2)原子核带正电,原子核中一个质子带一个单位正电荷,中子不带电;核外电子带负电,一个电子带一个单位负电荷。而原子呈电中性,因此质子数 = 核外电子数。
(3)科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。核电荷数 = 质子数。
【拓展提高】科学家又对质子和中子的构成进行了研究,发现质子和中子都是由更微小的基本粒子-夸克构成的。夸克还可以再分。有关夸克的结构和性质还在研究中。
(二)构成原子的各种粒子之间的关系
(三)原子核外电子的排布
电子层:原子核很小,核外有很大的空间,电子就在这个空间里不停地运动着,这种运动不像卫星一样有自己的运动轨道,但却经常出现在一定区域。科学家形象地将这些区域称为电子层,但这并不是真实存在。
核外电子分层排布情况:在含有多个电子的原子中,核外电子分层排布,并遵循一定的运动规律在原子核外运动。例如用钠原子和氯原子结构示意图表示核外电子分层排布情况,如图所示。
【拓展】部分原子的结构示意图
(三)质子、中子和电子的质量比较
原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比重极小,原子的质量主要集中在原子核上。
典例1:如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是(  )
A.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同
C.原子中a 与c的数目一定相同 D.原子的质量集中在a和c上
【答案】C
【解析】 A、根据质子数决定原子的种类解答;
B、根据在原子中质子数和中子数不一定相等解答;
C、根据原子中质子数=电子数解答 ;
D、根据原子的质量主要集中在原子核中即质子数和中子数上解答。
【解答】 A、质子数决定元素的种类,决定该原子种类的粒子是c, 故错误;
B、质子数和中子数不一定相等,原子中b 与c的数目不一定相同,故错误;
C、原子中质子数=电子数,a与c的数目一定相同,故正确。
D、原子的质量主要集中在原子核上,集中在b和c上,故错误;
故选C。
变式1:(2024八下·浙江期中)北京冬奥会时,碲化镉发电玻璃成为绿色奥运和科技奥运的创新点。碲原子相对原子质量为128,核外电子数为52,则碲原子的质子数为
A.128 B.52 C.76 D.180
【答案】B
【解析】原子中质子数=核外电子数
【解答】原子中核电荷数=质子数=核外电子数,碲原子的核外电子数为52,则碲原子的质子数也为52,故答案为:B。
变式2:小金对某元素三种同位素的结构示意图,进行了相关阐述,不合理的是(  )
A.图示的是氢元素
B.“”表示电子,带负电,质量远小于质子
C.“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同
D.“”表示质子,带正电,与中子的个数和质量都相等
【答案】D
【解析】根据氢元素的三种同位素的原子结构来分析解答。
【解答】A、题图示的各粒子核内质子数都是1,为氢元素,A合理;
B、“"表示电子, 带负电,质量远小于质子,B合理;
C、“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同,C合理;
D、“”表示质子,带正电,与中子的个数不一定相等,D不合理。
故选D。
变式3:(2024八下·临平期末)如图是锂原子的构成示意图,根据图示信息回答下列问题:
(1)锂原子的核电荷数为   
(2)锂原子核外有   个电子。
(3)下列对原子构成的理解错误的是   (填字母)。
A.原子整体不显电性; B.原子核是不可分割的实心球体;
C.原子核比原子小得多; D.原子质量主要集中在原子核上
【答案】(1)3 (2)3 (3)B
【解析】(1)根据原子核中带正电荷的粒子为质子,质子数=核龟荷数分析;
(2)根据原子中质子数=电子数分析;
(3)根据原子的构成分析。
【解答】(1)由图示可知,锂原子原子核有3个单位正电荷粒子,则锂原子的质子数=核电荷数=3。
(2)原子中质子数=电子数,锂原子核外有3个电子。
(3) A.原子整体不显电性,正确;B.原子核是由质子和中子构成的,错误;C.原子核比原子小得多,正确;D.电子质量很小原子质量主要集中在原子核上 ,正确。
故答案为:(1)3;(2);(3)B。
考点三、相对原子质量
(一)相对原子质量的定义
科学家把一个碳-12原子质量分为12等份,则1份质量为1.993 x10-26千克x1/12 = 1.661x10-27千克。其他原子的质量与1.661x10-27千克相比后得出一定的比值,这个比值就是该原子的相对原子质量。
(二)相对原子质量的计算方法
(三)原子的质量与相对原子质量的关系
原子的质量 相对原子质量
得出与性质 实验测出的,是一个原子的实际质量 比较得出的,是相对质量
单位 千克 是一个比值,单位是“1”
联系(计算公式)
(四)质子、中子、电子的相对质量微粒
微粒 质量/千克 相对质量 说明
碳原子 1.993 x 10-26 12 6个质子,6个中子
质子 1.672 x 10-27 1 质子质量≈中子质量电子质量是质子的1/1834,因此可忽略其质量
中子 1.674 x 10-27 1
电子 9.118 x 10-31 1/1834
【能力拓展】①相对原子质量是一个比值,它不是一个原子的实际质量,但能反映出一个原子实际质量的相对大小,原子质量越大,相对原子质量越大,两者成正比。如氢的相对原子质量为1,碳的相对原子质量为12,则一个碳原子的实际质量也是一个氢原子实际质量的12倍。
②质量相同的不同原子构成的纯净物,相对原子质量越小的物质所含的原子个数越多。如1克铁和1克铝,由于铝的相对原子质量小于铁的相对原子质量,所以1克铝所含铝原子多。
③相对原子质量是≥1的数值。
典例1:相对原子质量的求法。
(1)相对原子质量的计算公式:某原子的相对原子质量=。氢、氧的相对原子质量分别约为   、   。
(2)质子、中子的相对质量都约为1,跟质子、中子相比,电子的质量   ,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在   上,因此,相对原子质量的近似求法:相对原子质量≈   数+   数。
(3)知道某种元素的元素符号,就可以根据元素周期表查出该元素的相对原子质量。
【答案】1;16;很小;原子核;质子;中子
【解析】根据相对原子质量的定义来分析解答。
【解答】1)相对原子质量的计算公式:某原子的相对原子质量=。氢、氧的相对原子质量分别约为1、16。
2)质子、中子的相对质量都约为1,跟质子、中子相比,电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在原子核上,因此,相对原子质量的近似求法:相对原子质量≈质子数+中子数。
3)知道某种元素的元素符号,就可以根据元素周期表查出该元素的相对原子质量。
故答案为:第1空、1;第2空、16;第3空、很小;第4空、原子核;第5空、质子;第6空、中子。
变式1:(2024八下·余杭期中)原子核内有6个质子和6个中子的一个碳原子的质量为akg,另一种元素的相对原子质量 b, 则该元素的一个原子的质量为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据相对原子质量的定义分析;
【解答】相对原子质量是一个原子的质量与碳原子质量的十二分之一的比值,设该原子的质量为x,即,故选:B
变式2:下列有关原子的相对原子质量的说法,正确的是(  )。
A.相对原子质量的单位是克
B.相对原子质量是一个比值
C.相对原子质量就是原子的质量
D.相对原子质量就是碳原子()的质量的
【答案】B
【解析】根据相对原子质量是以碳原子)的质量的 为标准,其它原子质量与之相比所得比值,单位为“1”分析。
【解答】A、 相对原子质量的单位是“1”,不是“克” ,不符合题意;
B、 相对原子质量是一个比值 ,符合题意;
C、 相对原子质量不是原子的质量 ,不符合题意;
D、 相对原子质量是以碳原子)的质量的 为标准,其它原子质量与之相比所得比值,不符合题意;
故选B。
变式3:已知一个碳-12原子的质量为:千克,则一个质量为千克的某原子的相对原子质量是多少
【答案】14
【解析】根据相对原子质量是一个原子质量/碳原子质量的分析。
【解答】 一个质量为千克的某原子的相对原子质量是。
考点四、离子
钠在氯气中燃烧形成氯化钠的过程
实验步骤:取一瓶氯气,用镊子夹一小块钠放入玻璃燃烧匙中,点燃钠,将玻璃燃烧匙迅速伸入氯气瓶中,反应结束后观察瓶内的物质
实验现象:产生光亮的黄色火焰,伴有白烟生成,冷却后得到白色固体
微观解释:金属钠在氯气中燃烧时,钠原子失去电子形成带正电荷的钠离子(一种阳离子),氯原子得到电子形成带负电荷的氯离子(一种阴离子),带有异种电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引,形成了电中性的氯化钠
结论:在许多化学变化中,电中性的原子会因为得到电子或失去电子成为带电荷的微粒,这种带电荷的微粒称为离子。离子也是构成物质的一种微粒。原子失去或得到电子形成离子
(二)原子与离子的比较
项目 原子 离子
阳离子 阴离子
结构关系 质子数 = 电子数 质子数 > 电子数 质子数 < 电子数
电性 呈电中性 带正电 带负电
相互转化 同种元素的原子和离子的原子核相同,原子得、失电子后形成阴、阳离子
总结:构成物质的粒子
分子、原子、离子都是构成物质的粒子,物质由哪种粒子构成,其化学性质就由哪种粒子保持。
分子构成:水由水分子构成,保持水化学性质的最小粒子是水分子;
原子构成:金刚石由碳原子构成,碳原子是保持金刚石的化学性质的最小粒子;
离子构成:氯化钠由钠离子和氯离子构成,保持氯化钠化学性质的最小粒子是钠离子和氯离子。
(三)离子符号的写法
(1)只带一个单位电荷(正负电荷),则把个数“1”省去,直接在元素符号右上角写“+”或“-”号。如钠离子(Na+)、氯离子(Cl- )等。
(2)带多个单位电荷(正、负电荷),则在元素符号右上角先写电荷数,再写“+”或“-”号,如镁离子(Mg2+)、铝离子(Al3+)氧离子(O2-)等。
(3)较为复杂的离子:有些离子的组成不止一种元素,如OH-和SO2-等,这种离子称为某某根离子,这些离子是带电的原子团。常见的较复杂的离子见下表。
离子的名称 离子的符号 离子所带电荷
氢氧根离子 OH- -1
硫酸根离子 SO42- -2
硝酸根离子 NO3- -1
碳酸根离子 C032- -2
碳酸氢根离子 HCO3- -1
铵根离子 NH4+ +1
(4)多个离子的表示
在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)、三个硝酸根离子(3NO3-)等。
【能力拓展】①在化学反应里,常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团,也叫根。原子团也是离子。原子团和原子团之间也可以形成化合物。例如NH4NO3就是由铵根离子和硝酸根离子结合而成的。
②原子团右上角的数字符号表示的是整个原子团所带的电荷,而不是其中的某个原子所带的电荷。
规律总结
离子中各个数字的含义归纳以5SO42-为例说明离子符号中各数字的含义:
2:表示每个硫酸根离子带2个单位负电荷
5:表示5个硫酸根离子
4:表示一个硫酸根离子中含有四个氧原子
1:表示一个硫酸根离子中含有一个硫原子(化学式中1忽略不写)
典例1:金属钠的化学性质很活泼,很容易与空气中的水蒸气、氧气等物质反应,它需要浸泡于液体石蜡、矿物油和苯系物中密封保存,大量钠通常在铁桶中充氩气密封保存。在纯度要求不高且少量保存时可浸入煤油中,如实验室保存。但是金属钠与氯气反应生成氯化钠后,钠离子相对稳定。请查阅相关资料,分析钠离子与钠原子化学性质不同的原因。
【答案】钠原子和钠离子的元素种类相同,但核外电子数不同,特别是最外层电子数不同,故化学性质不同。钠原子很容易失去最外层的一个电子,表现出很强的活动性,化学性质不稳定,而钠离子的化学性质就比较稳定。
【解析】根据由原子变成的离子与原子质子数相同,电子数不同,元素种类由质子数决定,元素化学性质由最外层电子数决定分析。
变式1:(2024八下·长兴月考)对 Mg和Mg2+认识正确的是 (  )
A.Mg和Mg2+不是同一种元素 B.Mg和Mg2+化学性质不同
C.Mg2+比Mg少两个质子 D.Mg2+比Mg多两个电子
【答案】B
【解析】根据镁原子和镁离子的转化分析判断有关的说法。
【解答】 镁原子失去两个电子形成了镁离子。
A、Mg和Mg2+的质子数相同,属于一种元素,故A错误;
B、Mg和Mg2+的最外层电子数不同,化学性质不同,故B正确;
C、Mg比Mg2+的质子数相同,故C错误。
D、镁原子失去两个电子形成了镁离子,所以Mg2+比Mg少两个电子,故D错误;
故选:B。
变式2:钠原子失去一个电子得到钠离子。钠原子与钠离子相比,下列说法中正确的是(  )。
A.核外电子数相同 B.核内中子数不同
C.电性相同 D.属于同一种元素
【答案】D
【解析】根据钠原子和钠离子的结构,它们的质子数和电子数分析。
【解答】A. Na+是钠原子失去一个电子后形成的,核外电子数比钠原子少了一个电子,故错误;
B. 因Na+是钠原子失去一个电子后形成的最外层有8个电子的稳定结构,只是电子发生了改变,核内中子数不变,故错误;
C. Na+是钠原子失去一个电子后形成的最外层有8个电子的稳定结构,而钠原子不显电性,故错误;
D. Na+是钠原子失去一个电子后形成的,Na+比Na少一个电子,但质子数不变,所以属于同种元素,故正确;
故答案为:D。
变式3:(2023八下·下城期中)(1)如图为某粒子R的结构示意图:
①当x=10+y时,该粒子为   (填“原子”或“阳离子”或“阴离子”)。
②若该结构示意图表示的粒子是Cl﹣,则y=   。
【答案】(1)原子;8
【解析】(1)根据原子中质子数=电子数,相对稳定结构是最外层为8个电子的结构(第一层为最外层2个)分析。
【解答】(1)①当x=10+y时,质子数=电子数,该粒子为原子。 ②若该结构示意图表示的粒子是Cl﹣,氯离子是氯原子得一个电子达到的相对稳定结构,y= 8.
1.(2024八下·余杭期末)如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图,其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹(  )
A.a B.b C.c D.d
【答案】C
【解析】 原子是由原子核和核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的,原子核几乎集中了所有原子的质量,原子核带正电。原子核在原子中所占的空间很小。
【解答】 因为原子核带正电,占据的空间很小,集中了几乎所有原子的质量,所以当带正电的α粒子流轰击金箔后,遇到原子核会改变方向,被反弹回来,所以它的轨迹是c,故C符合题意,A、B、D不合题意。
故选C。
2.(2024八下·杭州期末)2024年5月嫦娥六号探测器登陆月球背面采样,科学研究院团队将对嫦娥六号采集的月壤样品中存在的钛(Ti)含量进行研究。Ti的相对原子质量为49,核外电子数为是22。则钛原子的质子数为(  )
A.71 B.49 C.27 D.22
【答案】D
【解析】原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数。
【解答】 由题意可知,Ti的核外电子数为是22,根据“原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数”可知,故其核内质子数为22。
故选D。
3.(2024八下·临海期中)知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是小科学习物质结构层次后以氧气为进行的梳理,下列选项中与a、b、c相对应的是(  )
A.原子、核外电子、原子核 B.原子核、原子、核外电子
C.原子、原子核、核外电子 D.核外电子、原子核、原子
【答案】C
【解析】氧气由大量氧气分子构成,氧气分子由氧原子构成,氧原子包括核外电子与原子核,氧原子核内有质子与中子。
【解答】根据图示,a为原子,b为原子核,c为核外电子,故ABD错误,C正确。故选C。
4.已知某原子的核电荷数为15,原子核中有16个中子,则该原子的相对原子质量约为(  )。
A.15 B.16 C.46 D.31
【答案】D
【解析】根据相对原子质量=质子数+中子数分析。
【解答】 相对原子质量=质子数+中子数,原子中质子数=核电荷数,已知某原子的核电荷数为15,原子核中有16个中子,则该原子的相对原子质量约为31.
故选D。
5.(2024八下·临海期中)科学家用钙原子轰击锫原子,合成117号元素(如图所示)。下列表述不正确的是(  )
A.钙和锫都属于金属元素 B.该元素的原子序数为117
C.该元素的中子数为177 D.该元素的相对原子质量为294g
【答案】D
【解析】元素周期表内可以获得元素的原子序数及相对原子质量,原子序数为该元素原子核内质子数量,同时,相对原子质量约等于该元素原子的质子数加中子数。
【解答】A、元素符号有金字边的都是金属元素,A正确
B、图示,原子序数为117,B正确。
C、根据图示,中子数约为294-117=177,C正确
D、根据提示,相对原子质量为294,相对原子质量单位为1,不是"g“,D错误,符合题意。
故选D。
6.(2024八下·嘉兴期末)科学家通过艰辛的探索,揭示了原子结构的秘密。如图为原子结构的行星模型,该模型不能反映的是(  )
A.原子由原子核与电子构成
B.电子在原子核外空间绕核运动
C.原子核中质子数与核外电子数相等
D.原子核体积只占原子的很小一部分
【答案】C
【解析】根据原子结构的知识,结合图片反映的信息分析判断。
【解答】 A.原子由原子核与电子构成,故A正确不合题意;
B.电子在原子核外空间绕核运动,从行星模型无法反映出来,故B符合题意;
C.原子核中质子数与核外电子数相等,故C正确不合题意;
D.原子核体积只占原子的很小一部分,故D正确不合题意。
故选B。
7. 1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金属箔实验(如图),根据这个实验获得的正确结论是(  )
A.金原子核带正电荷
B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子中有带负电的电子
D.金原子核的质量与a粒子质量相当
【答案】A
【解析】A.根据“同种电荷相互排斥”判断;
B.根据“多数a粒子能穿过金属箔”判断;
C.根据图片描述的现象判断;
D.根据“有极少数的a粒子被弹回”判断。
【解答】A.a粒子带正电,一小部分a粒子改变了原来的方向,是因为距带正电的粒子较近,受到斥力,说明了金原子核带正电荷,故A正确;
B.大多数a粒子能穿过金属箔且不改变原来的前进方向,说明金原子并不是实心球体,原子核外空间很大,故B错误;
C.该实验的三种现象均不能说明核外电子所带电荷情况,故C错误;
D.有极少数的a粒子被弹回,说明遇到了质量较大的粒子,即金原子核质量比a粒子质量大,故D错误。故选A。
8.(2024八下·杭州期中) 下列粒子结构示意图得出的结论中,错误的是(  )
A.①④ 属于同种元素 B.②③④ 属于离子
C.⑤ 易失去电子成为阳离子 D.①⑤ 的结构不稳定
【答案】B
【解析】A、根据不同种元素最本质的区别是质子数不同,元素的种类由 质子数决定,进行解答;
B、根据当核电荷数=质子数=核外电子数,为原子;当核电荷数=质子数>核外电子数,为阳离子;当核电荷数=质子数<核外电子数,为阴离子;进行解答;
C、根据原子结构示意图的特点:稀有气体元素,原子最外层电子数为8(氦为2 );金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;非金属元素的最外层电子数一般多于4,易得到电子,形成阴离子;
D、根据原子结构示意图的特点,进行解答。
【解答】A、根据不同种元素最本质的区别是质子数不同,元素的种类由 质子数决定,可知①④中的质子数相同,因此属于同种元素;故A正确;
B、根据当核电荷数=质子数=核外电子数,为原子;故②为原子;当核电荷数=质子数>核外电子数,为阳离子;当核电荷数=质子数<核外电子数,为阴离子;可知③中核电荷数=质子数=11>核外电子数10,为阳离子;④中核电荷数=质子数=9<核外电子数=10,为阴离子;故B错误;
C、根据原子结构示意图的特点:稀有气体元素,原子最外层电子数为8(氦为2 );金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;非金属元素的最外层电子数一般多于4,易得到电子,形成阴离子;粒子结构示意图由可知⑤属于金属元素,易失去最外层电子形成阳离子;故C正确;
D、根据原子结构示意图的特点,①易得到电子,形成阴离子,⑤易失去最外层电子形成阳离子,因此说结构不稳定;故D正确;
故答案为:B。
9.R2-的离子核外共有n个电子,则R的原子核内质子数为(  )
A.n+2 B.n-2 C.n D.2n
【答案】B
【解析】根据阴离子是原子得电子后形成及原子中质子数=电子数分析。
【解答】 R2-的离子是R原子得2个电子形成,其核外共有n个电子,则R原子的电子数为n-2,原子中质子数=电子数,原子核内质子数为 n-2,B正确;
10.(2024八下·东阳期中)已知个银原子的质量为。质子数为6、中子数为6的个碳原子的质量为,则银原子的相对原子质量为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】原子的实际质量与碳原子质量的1/12的比值,就是该原子的相对原子质量。
【解答】已知n个银原子的质量为mkg,那么一个银原子的质量:

质子数为6、中子数为6的个碳原子的质量为bkg,
一个碳原子的质量为:

则银原子的相对原子质量为:

故选A。
12.(2024八下·湖州期中)一个碳-12原子的质量为m,一个甲原子的质量为n,则甲原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据嫌贵原子质量的定义分析解答。
【解答】相对原子质量等于原子质量与碳原子质量的1/12的比值,则甲原子的相对原子质量为:。
故选A。
13.(2024八下·新昌期中)已知某氧原子的实际质量为mg,其相对原子质量为16。有一种铕原子的相对原子质量为152,该铕(Eu)原子的质量为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
14.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成的。u夸克带电量为+e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷。下列论断可能正确的是(  )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
B.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由2个u夸克和1个d夸克构成
C.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和1个d夸克构成
【答案】C
【解析】质子带正电,而中子不带电,据此分析判断。
【解答】由质子带一个单位正电荷,中子不带电,
设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y,x、y取正整数,
则;解得:x=2、y=1;
设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n,m、n取正整数。

解得:m=1、n=2。
故选C。
15.推理是研究和学习科学的一种重要方法。正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,质量相等,电性相反。科学家已发现反氢原子。你推测反氢原子的结构可能是(  )
A.由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成
B.由1个质子和1个电子构成
C.由1个带负电荷的质子和1个电子构成
D.由1个质子和1个带正电荷的电子构成
【答案】A
【解析】根据反物质和正物质的特点分析判断。
【解答】氢原子含有1个质子和一个电子。而反氢原子与它质量相同,即具有的质子数和电子数相同,只是电性相反,即它含有1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子。故A正确,而B、C、D错误。
16.(2023八下·浙江期中)化学上常用符号””表示原子的构成,其中X代表元素符号,Z表示原子核内的质子数,A表示原子核内质子数与中子数之和。已知Xn+和Ym-的电子层排布完全相同,则下列关系正确的是(  )
A.b-a=d-c B.a+n=c-m C.a-n=c+m D.b-n=d+m
【答案】C
【解析】原子失去电子形成阳离子,原子得到电子形成阴离子,据此分析判断。
【解答】根据 Xn+ 可知,它是该原子失去n个电子形成的,即外层电子数为:a-n;
根据 Ym- 可知,它是该原子得到m个电子形成的,即外层电子数为:c+m;
那么得到:a-n=c+m。
17.用序号回答:在①分子、②原子、③质子、④电子⑤离子、⑥原子核、⑦中子、⑧元素中,选择填空。
(1)构成物质的基本微粒是   (写出3种),其中   是化学变化中的最小微粒,它是由   和   构成的。
(2)元素的种类由   数决定。
(3)Mg和Mg2+因具有相同的   数,故属于同种   。
【答案】(1)①②⑤;②;④;⑥
(2)③
(3)③;⑧
【解析】(1)根据物质的构成,原子的定义及构成分析;
(2)根据元素种类由质子数决定分析;
(3)根据元素种类由质子数决定分析。
【解答】(1) 构成物质的基本微粒是分子、原子和离子,故选 ①②⑤ ;原子是化学变化中的最小微粒,由原子核和电子构成。
(2)元素的种类由质子数决定。
(3) Mg和Mg2+因具有相同的质子数,属于同种元素。
故答案为:(1) ①②⑤ ; ② ; ② ; ② ;(2) ③ ;(3) ③ ; ⑧ 。
18.(2022八下·杭州月考)如图甲是钠和氯两种元素在元素周期表中的部分信息,图乙是钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程图。据此回答:
(1)钠元素与氯元素的本质区别是   。
(2)钠与氯气反应生成氯化钠的过程中,钠原子   (填“得到”或“失去”)电子,构成氯化钠的微粒是   。
【答案】(1)质子数不同(2)失去;钠离子和氯离子
【解析】(1)元素指具有相同质子数的同一类原子的总称;
(2)原子通过得失电子可形成离子。
【解答】(1)钠元素与氯元素的本质区别是质子数不同;
(2)钠离子带正电荷,故钠原子 失去电子形成钠离子; 构成氯化钠的微粒是钠离子和氯离子 。
19.(2024八下·余杭期末)氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,它们的原子结构模型如图所示,相关信息如表。试回答:
(1)由图可知,原子结构模型中的“●”表示的粒子是   。
(2)超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,其化学式可表示为T2O。T2O中T的化合价为   ,T2O的相对分子质量为   。
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
【答案】(1)质子 (2)+1;22
【解析】 (1)根据氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,由氕、氘、氚的原子结构模型图,结合它们的相对原子质量,它们的质子数相同,中子数不同,进行分析解答。
(2)①根据在化合物中正负化合价代数和为零;
②相对分子质量等于相对原子质量与个数的乘积之和。
【解答】 (1)由氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,由氕、氘、氚的原子结构模型图,结合它们的相对原子质量,它们的质子数相同,中子数不同,原子结构模型中的“ ● ”表示的粒子是质子;
(2)①在T2O 中,氧元素一般显-2价,设T的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(-2)=0,则x=+1价,即T的化合价为+1价;
②T2O的相对分子质量为:3×2+16=22。
20.(2024八下·长兴期中)化学是从微观的角度研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的学科。构成物质的粒子之间关系如图1所示。回答下列问题:
(1) 图1中甲是   。
(2)构成氯化钠的微粒是   (填微粒符号)。
(3)图2表示甲、乙、丙三种微粒的微观示意图,请回答:三种微粒表示   种元素。
(4)三种微粒中质量最大的是    (填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1)原子
(2)Na+与Cl-
(3)2
(4)甲
【解析】原子的质量主要集中在原子核,原子可以构成分子可以形成离子,元素的本质不同是质子数不同。
【解答】(1)据图可以看出,甲可以构成分子,可以形成离子,故甲是原子;
(2)构成氯化钠的微粒是氯离子和钠离子,离子符号分别为:Na+、Cl-;
(3)元素是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称,由甲、乙、丙三种微粒的微观示意图可知,三种微粒共有2种质子数,共表示两种元素;
(4)原子的质量主要集中在质子与中子上,甲粒子中含有2个质子和2个中子;乙粒子中含有1个质子和1个中子;丙粒子中含有2个质子和1个中子,所以甲的质量最大。
21.(2024八下·嵊州期末) 1911年,卢瑟福等人用一些高速运动的α粒子(由两个中子和两个质子构成)轰击金箔,发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生反弹。
(1)统计不同偏转角度的α粒子数量,符合实验现象的图像是____。
A. B.
C. D.
(2)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子。根据所学知识推测,被打出的微粒一定是   。
【答案】(1)A
(2)质子
【解析】(1)原子内部原子核的体积很小,但是质量很大,极少数α粒子会受到电磁力而改变运动方向,大多数不会受到影响,据此分析解答。
(2)根据原子的种类由质子数决定进行分析
【解答】(1) 原子核质量比α粒子大很多,且体积很小,所以当α粒子正碰到金原子核被弹了回来,且是很少被弹回,而大多数α粒子的运动方向不变,继续沿原来的方向前进,能说明原子内部绝大部分是空的。
故选A;
(2)卢瑟福从氮原子中打出了1个微粒,α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,说明原子核内的质子数变成了8个,所以打出了一个质子。
22.(2024八下·温州期中)人类为揭示原子结构奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:
(1)卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金属箔”的实验提出的。荧光屏设计成 360°环绕,是因为卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔,也可能   。
①a粒子发生器——放出a粒子(带正电荷)质量是电子质量的7000多倍;
②金箔——作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子;
③荧光屏——a粒子打在上面发出闪光。
(2)根据实验现象(如右图),不能获得的结论是____;(填字母)
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
(3)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。从现代观点看,被击出的微粒一定含有   。(提示:α粒子由2个质子和2个中子构成)
【答案】(1)偏转或反弹(合理即可)
(2)D
(3)质子
【解析】卢瑟福提出了原子的核式结构模型: 在原子的中心有一个很小的原子核,原子的全部正 电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电电子在核外空间绕核运动,就像行星绕太阳运动那样
【解答】(1)如图乙,a粒子 通过荧光屏会引起闪光。荧光屏设计成360°环绕,是因为卢瑟福在实验前认为a粒子可能穿过金箔,也可能被弹射回来。
(2)A、当a粒子轰击金属箔时,只有少数a粒子的运动方向发生偏转,这说明原子核对它们的排斥力作用的范围很小,即原子核本身体积很小,不合题意;
B、极少数a粒子会沿原方向返回,说明它们与原子核撞击后受到的作用力很大,即原子核本身的质量较大,不合题意;
C、根据图片可知,a粒子与原子核相互排斥,说明原子核带正电荷,不合题意;
D、没有任何现象说明核外电子带负电荷,符合题意。
故答案为:D。
(3)氮原子有7个质子和7个中子,而a粒子有2个质子和2个中子,生成的氧原子有8个质子和8个中子,那么被轰击出的粒子含有的质子数为: 7+2-8=1, 含有的中子数为:7+2-8=1。 被击出的微粒一定含有 质子。
23.(2024八下·苍南期中)1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(一个α粒子内含2个质子)轰击金箔实验,发现以下现象(如图一)。
现象 1:大多数α粒子能穿过金箔而不改变原来运动方向。
现象2:少部分α粒子改变原来的运动方向。
现象3:极少数α粒子被弹了回来。
(1)图一为a粒子轰击金箔时的运动轨迹,请在图一中补全A 处a粒子的后半段大致运动轨迹。
(2)根据a粒子散射实验,统计不同偏转角度的a粒子数量,得到如图二,其中能说明“原子内存在一个质量很大的原子核”的数据是   点(用字母表示)。
(3)卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果产生了两种新粒子——氧原子和另一种粒子,其中氮原子和氧原子的本质区别在于   。
(4)卢瑟福构建了核式原子结构模型,若以 、和分别代表电子、质子与中子,则下列各原子示意图中,属于同位素原子的是   。
【答案】(1)
(2)A
(3)质子数不同
(4)ABC
【解析】原子是由原子核和核外电子构成的,其中原子的质量主要集中在原子核上,核外有一个非常大的空间,原子不是个实心球体。
【解答】(1)用α粒子轰击金箔时,在A处的粒子改变原来的运动方向,如图所示:

(2)根据a粒子散射实验,统计不同偏转角度的a粒子数量,得到如图二,其中能说明“原子内存在一个质量很大的原子核”的数据是A点;
(3)卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果产生了两种新粒子——氧原子和另一种粒子,其中氮原子和氧原子的本质区别在于质子数不同;
(4)同一类原子的原子核内质子数相同,A、B、C、D中的质子数分别为1、1、1、2,故选项中描述的微粒属于同一类原子的为ABC。
故答案为:(1);(2)A;(3)质子数不同;(4)ABC。
24.(2024八下·长兴期中)人类对原子结构的认识,经历了道尔顿、汤姆生、卢瑟福和波尔等科学家不断的探索。
1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(一个α粒子内含2个质子)轰击金箔实验,发现以下现象。
现象1:大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向;
现象2:少部分α粒子改变原来的运动方向;
现象3:极少数α粒子被弹了回来。
(1)请分析现象3的原因:   。
(2)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,并绘制成图象(如图)。其中能说明原子内部绝大部分是空的数据是   (用字母表示)点。
(3)下列是根据卢瑟福核式原子结构构建的原子模型,则下列各示意图所描述的微粒不属于同一类原子的是   。
【答案】(1)原子核很小且质量很大
(2)A
(3)D
【解析】 大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向说明原子内部大部分空间是空的, 少部分α粒子改变原来的运动方向是由于原子核和粒子之间的排斥力, 极少数α粒子被弹了回来说明原子核质量相对很大。
【解答】(1)有极少数α粒子被弹了回来,说明碰到了比它质量大得多的物质,即原子核很小且质量很大;
(2)绝大多数α粒子穿过后方向不变即α粒子偏转角度为0,这是由于它们穿过了原子内部的空间,这也说明原子内部绝大部分空间是空的,故图乙中A点能说明原子内部绝大部分是空的;
(3)同一类原子中原子核中的质子数相同;A、B、C、D中的质子数分别为1、1、1、2,故选项中描述的微粒不属于同一类原子的是D。
25.(2024八下·温州期中)科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间
材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,少数元素如C1是35.5倍,则是由于实验误差造成的。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。化学家定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用12C的1/12作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子核中质子数相同,而   不同。
(2)氢的三种同位素原子气氘氚相对原子质量分别为1、2、3,氢元素的相对原子质量为1.008,则三种原子中百分比含量最多的是   。
(3)结合已学知识和上述材料分析,下列说法正确的____(可多选)
A.元素的相对原子质量一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量
B.自然界中大部分元素都有同位素原子,由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数。
C.若相对原子质量采用12C的1/6作为标准,则各元素的相对原子质量也会改变
D.氯元素的相对原子质量是35.5,自然界仅有的两种同位素原子35C1和37C1,二者数量百分比各占一半
E.在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合,计算该化合物相对分子质量时仍能使用该金属元素原来的相对原子质量
【答案】(1)中子数
(2)氕
(3)B;C;E
【解析】(1)根据在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子核中质子数相同,而中子数不同分析。
(2)某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(3)元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
【解答】(1)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子核中质子数相同,而中子数不同。
(2)氢的三种同位素原子气氘氚相对原子质量分别为1、2、3,氢元素的相对原子质量为1.008,则三种原子中百分比含量最多的是氕。
(3)A、元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值,元素的相对原子质量不一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量,故错误;
B、自然界中大部分元素都有同位素原子,由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数,故正确;
C、若相对原子质量采用12C的1/6作为标准,则各元素的相对原子质量也会改变,故正确;
D、氯元素的相对原子质量是35.5,自然界仅有的两种同位素原子35Cl和37Cl,但是二者数量百分比不一定各占一半,故错误;
E、在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合,计算该化合物相对分子质量时仍能使用该金属元素原来的相对原子质量,故正确;
故答案为: B C E。
26.(2024八下·拱墅期末)人们对相对原子质量的认识经历了不断修正和完善的过程。
材料一:19世纪初,有科学家认为:氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其不同原子的相对原子质量的平均值。
材料三:1961年,国际上采用碳-12原子质量的1/12,作为相对原子质量的标准,确定各种同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)下列元素的相对原子质量不支持材料一的是____
A.O-16 B.Cl-35.5 C.Ag-108
(2)在克鲁克斯的假设中,同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。这是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是   。
(3)氯元素的相对原子质量是35.5,自然界氯元素仅有35C1和37C1两种同位素原子。根据材料三可以推出,氯元素中,35Cl和37Cl这两种同位素原子的个数之比为   。
【答案】(1)B
(2)中子
(3)3:1
【解析】 (1)根据材料一氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍分析;
(2)同一元素的原子质子数肯定相同,而相对原子质量=质子数+中子数,据此分析解答;
(3)根据氯元素的两种同位素原子及所占的百分比分析
【解答】 (1)根据材料一氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍,而Cl-35.5不是氢的相对原子质量的整数倍,故选B;
(2)同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量,这是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是中子;
(3)设35Cl和37Cl这两种同位素原子的个数比为x:y,则35x+37y=35.5(x+y),x:y=3:1。
27.(2024八下·湖州期中)探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1911年卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验(如图甲)。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子却发生了较大的偏转,且有极少数α粒子的偏转超过90°、有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来(如图乙)。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度偏转。于是,卢瑟福推测:原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这里“很小的结构”指的是   。
(2)根据α粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像(如图丙)。结合图丙,请列举得出“原子内部绝大部分空间是空的”这一结论的主要证据是   。
(3)基于α粒子散射实验的研究,你认为丁图中最符合实际的原子结构为   (填字母)。
【拓展与应用】在认识原子结构模型的基础上,为强化同学们对分子结构模型的理解,老师布置了制作甲烷分子模型的实践性活动,并为此次活动设计了相应的评价量表:
“甲烷分子结构模型制作”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 两种颜色,原子大小比例合理 两种颜色,原子大小比例不合理 同种颜色,原子大小比例失调
指标二 形态规整、能很好体现分子的正四面体结构 形态规整、但不能体现分子的立体结构 形态扭曲与实际不符
(4)小科、小红两位同学均用超轻粘土制作甲烷分子模型(如图戊所示)。参照评价量表,组长把小红作品的“指标一”评定为“优秀”,而“指标二”评定为“合格”。为使该模型的“指标二”达到“优秀”,请你对该模型提出合理的改进建议:   。
【答案】(1)原子核
(2)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,
(3)C
(4)将中间的碳原子进行适当处理,将周围的四个氢原子安装在对应位置构成一个正四面体结构
【解析】(1)原子由原子核和核外电子构成,原子核在原子中间带正电荷,虽然很小但是质量很大,电子几乎没有质量带负电荷;
(2)如果原子内部大部分都是空的,那么大部分α粒子 不会受到原子核的排斥力而改变运动方向,据此分析;
(3)根据原子的核式结构分析;
(4)根据指标二中优秀与合格的区别分析解答。
【解答】(1)卢瑟福推测:原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这里“很小的结构”指的是原子核;
(2)出“原子内部绝大部分空间是空的”这一结论的主要证据是: 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 。
(3)根据散射实验可知,原子中间为原子核,周围几乎都是空的,故选C;
(4)为使该模型的“指标二”达到“优秀”,我的建议是:将中间的碳原子进行适当处理,将周围的四个氢原子安装在对应位置构成一个正四面体结构即可。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 建构原子模型
考点一、原子结构模型的建立过程
(一)原子结构模型的建立
时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据
1803 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个实心球体 猜测
1897 枣糕模型(又叫西瓜模型) 汤姆生(英国) 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌其中 汤姆生发现电子,且测得电子带负电,而原子显电中性
1911 核式结构模型(又叫行星模型) 卢瑟福(英国) ①原子的大部分体积是空的②在原子的中心有一个很小的原子核③原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核运动 a粒子轰击金属箔实验
1913 分层模型 玻尔(丹麦) 电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的运动 带负电的电子只能在原子内的一些特定稳定轨道上运动
建立模型往往需要有一个不断完善 、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质。
(二)原子的构成
原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。电子在原子核外空间做高速运动,一个电子带一个单位负电荷,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷总数相等,电性相反,因此原子呈电中性。
(三)原子核与原子大小的比较
原子很小,原子核更小。原子核的半径大约是原子半径的十万分之一,原子核的体积虽然很小,但它几乎集中了原子的全部质量。
【能力拓展】卢瑟福的a粒子轰击金属箔实验
如图所示,a粒子是一种带正电荷的粒子,用它轰击金属箔,发现多数x粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,但有极少数a粒子发生了较大角度的偏转,甚至有个别的a粒子被弹回。实验结论:
①原子核体积很小,原子内部有很大空间,所以大多数a粒子能穿透金箔;
②原子核带正电,a粒子途经原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向;
③原子核的质量比a粒子大得多,当a粒子碰到体积很小的原子核时被弹了回来。
典例1:(2024八下·浙江期中)探究原子结构的奥秘:
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图甲所示:
①α粒子源——放射性物质放出α粒子(原子核带2个单位正电荷),质量是电子质量的7000倍;
②金箔——作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子;
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光;
④显微镜——通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被弹了回来如乙图所示。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就   (填“会”或“不会”)发生大角度散射。
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明____。
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)1919年,卢瑟福用加速了的高能α子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒是   。
变式1:(2024八下·温州期中)人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期。以下是不同时期科学家提出的原子结构模型 (如图所示),其中符合原子结构模型建立先后顺序的是
①玻尔:分层模型 ②卢瑟福:核式结构 ③汤姆生:面包模型
A.①→②→③ B.③→②→① C.①→③→② D.③→①→②
变式2:(2024八下·余杭期末)为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,实验中发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向运动;只有少数靠近结构A附近的α粒子发生了的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的几乎达到180°。请回答:
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向运动,此现象   道尔顿认为原子是实心的(填“支持”或“不支持”).
(2)只有少数靠近结构A附近的α粒子发生了偏转,结构A指的是原子中的   ,同时说明了结构A与α粒子带   电荷(填“同种”或“异种”)。
变式3:(2024八下·长兴期末)为破解原子内部结构的奥秘,一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一:1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子,从而建立了西瓜模型。
史料二:1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现如下现象:
①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分a粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是   .
(2)从原子结构模型的建立过程中,我们发现____。(可多选)
A.汤姆生、卢瑟福等科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.卢瑟福的原子核式结构模型推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点
C.玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质
考点二、原子的构成
(一)原子核的构成
(1)原子核是由更小的两种粒子一质子和中子构成的(氢原子除外)
(2)原子核带正电,原子核中一个质子带一个单位正电荷,中子不带电;核外电子带负电,一个电子带一个单位负电荷。而原子呈电中性,因此质子数 = 核外电子数。
(3)科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。核电荷数 = 质子数。
【拓展提高】科学家又对质子和中子的构成进行了研究,发现质子和中子都是由更微小的基本粒子-夸克构成的。夸克还可以再分。有关夸克的结构和性质还在研究中。
(二)构成原子的各种粒子之间的关系
(三)原子核外电子的排布
电子层:原子核很小,核外有很大的空间,电子就在这个空间里不停地运动着,这种运动不像卫星一样有自己的运动轨道,但却经常出现在一定区域。科学家形象地将这些区域称为电子层,但这并不是真实存在。
核外电子分层排布情况:在含有多个电子的原子中,核外电子分层排布,并遵循一定的运动规律在原子核外运动。例如用钠原子和氯原子结构示意图表示核外电子分层排布情况,如图所示。
【拓展】部分原子的结构示意图
(三)质子、中子和电子的质量比较
原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比重极小,原子的质量主要集中在原子核上。
典例1:如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是(  )
A.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同
C.原子中a 与c的数目一定相同 D.原子的质量集中在a和c上
变式1:(2024八下·浙江期中)北京冬奥会时,碲化镉发电玻璃成为绿色奥运和科技奥运的创新点。碲原子相对原子质量为128,核外电子数为52,则碲原子的质子数为
A.128 B.52 C.76 D.180
变式2:小金对某元素三种同位素的结构示意图,进行了相关阐述,不合理的是(  )
A.图示的是氢元素
B.“”表示电子,带负电,质量远小于质子
C.“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同
D.“”表示质子,带正电,与中子的个数和质量都相等
变式3:(2024八下·临平期末)如图是锂原子的构成示意图,根据图示信息回答下列问题:
(1)锂原子的核电荷数为   
(2)锂原子核外有   个电子。
(3)下列对原子构成的理解错误的是   (填字母)。
A.原子整体不显电性; B.原子核是不可分割的实心球体;
C.原子核比原子小得多; D.原子质量主要集中在原子核上
考点三、相对原子质量
(一)相对原子质量的定义
科学家把一个碳-12原子质量分为12等份,则1份质量为1.993 x10-26千克x1/12 = 1.661x10-27千克。其他原子的质量与1.661x10-27千克相比后得出一定的比值,这个比值就是该原子的相对原子质量。
(二)相对原子质量的计算方法
(三)原子的质量与相对原子质量的关系
原子的质量 相对原子质量
得出与性质 实验测出的,是一个原子的实际质量 比较得出的,是相对质量
单位 千克 是一个比值,单位是“1”
联系(计算公式)
(四)质子、中子、电子的相对质量微粒
微粒 质量/千克 相对质量 说明
碳原子 1.993 x 10-26 12 6个质子,6个中子
质子 1.672 x 10-27 1 质子质量≈中子质量电子质量是质子的1/1834,因此可忽略其质量
中子 1.674 x 10-27 1
电子 9.118 x 10-31 1/1834
【能力拓展】①相对原子质量是一个比值,它不是一个原子的实际质量,但能反映出一个原子实际质量的相对大小,原子质量越大,相对原子质量越大,两者成正比。如氢的相对原子质量为1,碳的相对原子质量为12,则一个碳原子的实际质量也是一个氢原子实际质量的12倍。
②质量相同的不同原子构成的纯净物,相对原子质量越小的物质所含的原子个数越多。如1克铁和1克铝,由于铝的相对原子质量小于铁的相对原子质量,所以1克铝所含铝原子多。
③相对原子质量是≥1的数值。
典例1:相对原子质量的求法。
(1)相对原子质量的计算公式:某原子的相对原子质量=。氢、氧的相对原子质量分别约为   、   。
(2)质子、中子的相对质量都约为1,跟质子、中子相比,电子的质量   ,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在   上,因此,相对原子质量的近似求法:相对原子质量≈   数+   数。
(3)知道某种元素的元素符号,就可以根据元素周期表查出该元素的相对原子质量。
变式1:(2024八下·余杭期中)原子核内有6个质子和6个中子的一个碳原子的质量为akg,另一种元素的相对原子质量 b, 则该元素的一个原子的质量为(  )
A. B. C. D.
变式2:下列有关原子的相对原子质量的说法,正确的是(  )。
A.相对原子质量的单位是克
B.相对原子质量是一个比值
C.相对原子质量就是原子的质量
D.相对原子质量就是碳原子()的质量的
变式3:已知一个碳-12原子的质量为:千克,则一个质量为千克的某原子的相对原子质量是多少
考点四、离子
钠在氯气中燃烧形成氯化钠的过程
实验步骤:取一瓶氯气,用镊子夹一小块钠放入玻璃燃烧匙中,点燃钠,将玻璃燃烧匙迅速伸入氯气瓶中,反应结束后观察瓶内的物质
实验现象:产生光亮的黄色火焰,伴有白烟生成,冷却后得到白色固体
微观解释:金属钠在氯气中燃烧时,钠原子失去电子形成带正电荷的钠离子(一种阳离子),氯原子得到电子形成带负电荷的氯离子(一种阴离子),带有异种电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引,形成了电中性的氯化钠
结论:在许多化学变化中,电中性的原子会因为得到电子或失去电子成为带电荷的微粒,这种带电荷的微粒称为离子。离子也是构成物质的一种微粒。原子失去或得到电子形成离子
(二)原子与离子的比较
项目 原子 离子
阳离子 阴离子
结构关系 质子数 = 电子数 质子数 > 电子数 质子数 < 电子数
电性 呈电中性 带正电 带负电
相互转化 同种元素的原子和离子的原子核相同,原子得、失电子后形成阴、阳离子
总结:构成物质的粒子
分子、原子、离子都是构成物质的粒子,物质由哪种粒子构成,其化学性质就由哪种粒子保持。
分子构成:水由水分子构成,保持水化学性质的最小粒子是水分子;
原子构成:金刚石由碳原子构成,碳原子是保持金刚石的化学性质的最小粒子;
离子构成:氯化钠由钠离子和氯离子构成,保持氯化钠化学性质的最小粒子是钠离子和氯离子。
(三)离子符号的写法
(1)只带一个单位电荷(正负电荷),则把个数“1”省去,直接在元素符号右上角写“+”或“-”号。如钠离子(Na+)、氯离子(Cl- )等。
(2)带多个单位电荷(正、负电荷),则在元素符号右上角先写电荷数,再写“+”或“-”号,如镁离子(Mg2+)、铝离子(Al3+)氧离子(O2-)等。
(3)较为复杂的离子:有些离子的组成不止一种元素,如OH-和SO2-等,这种离子称为某某根离子,这些离子是带电的原子团。常见的较复杂的离子见下表。
离子的名称 离子的符号 离子所带电荷
氢氧根离子 OH- -1
硫酸根离子 SO42- -2
硝酸根离子 NO3- -1
碳酸根离子 C032- -2
碳酸氢根离子 HCO3- -1
铵根离子 NH4+ +1
(4)多个离子的表示
在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)、三个硝酸根离子(3NO3-)等。
【能力拓展】①在化学反应里,常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团,也叫根。原子团也是离子。原子团和原子团之间也可以形成化合物。例如NH4NO3就是由铵根离子和硝酸根离子结合而成的。
②原子团右上角的数字符号表示的是整个原子团所带的电荷,而不是其中的某个原子所带的电荷。
规律总结
离子中各个数字的含义归纳以5SO42-为例说明离子符号中各数字的含义:
2:表示每个硫酸根离子带2个单位负电荷
5:表示5个硫酸根离子
4:表示一个硫酸根离子中含有四个氧原子
1:表示一个硫酸根离子中含有一个硫原子(化学式中1忽略不写)
典例1:金属钠的化学性质很活泼,很容易与空气中的水蒸气、氧气等物质反应,它需要浸泡于液体石蜡、矿物油和苯系物中密封保存,大量钠通常在铁桶中充氩气密封保存。在纯度要求不高且少量保存时可浸入煤油中,如实验室保存。但是金属钠与氯气反应生成氯化钠后,钠离子相对稳定。请查阅相关资料,分析钠离子与钠原子化学性质不同的原因。
变式1:(2024八下·长兴月考)对 Mg和Mg2+认识正确的是 (  )
A.Mg和Mg2+不是同一种元素 B.Mg和Mg2+化学性质不同
C.Mg2+比Mg少两个质子 D.Mg2+比Mg多两个电子
变式2:钠原子失去一个电子得到钠离子。钠原子与钠离子相比,下列说法中正确的是(  )。
A.核外电子数相同 B.核内中子数不同
C.电性相同 D.属于同一种元素
变式3:(2023八下·下城期中)(1)如图为某粒子R的结构示意图:
①当x=10+y时,该粒子为   (填“原子”或“阳离子”或“阴离子”)。
②若该结构示意图表示的粒子是Cl﹣,则y=   。
1.(2024八下·余杭期末)如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图,其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹(  )
A.a B.b C.c D.d
2.(2024八下·杭州期末)2024年5月嫦娥六号探测器登陆月球背面采样,科学研究院团队将对嫦娥六号采集的月壤样品中存在的钛(Ti)含量进行研究。Ti的相对原子质量为49,核外电子数为是22。则钛原子的质子数为(  )
A.71 B.49 C.27 D.22
3.(2024八下·临海期中)知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是小科学习物质结构层次后以氧气为进行的梳理,下列选项中与a、b、c相对应的是(  )
A.原子、核外电子、原子核 B.原子核、原子、核外电子
C.原子、原子核、核外电子 D.核外电子、原子核、原子
4.已知某原子的核电荷数为15,原子核中有16个中子,则该原子的相对原子质量约为(  )。
A.15 B.16 C.46 D.31
5.(2024八下·临海期中)科学家用钙原子轰击锫原子,合成117号元素(如图所示)。下列表述不正确的是(  )
A.钙和锫都属于金属元素 B.该元素的原子序数为117
C.该元素的中子数为177 D.该元素的相对原子质量为294g
6.(2024八下·嘉兴期末)科学家通过艰辛的探索,揭示了原子结构的秘密。如图为原子结构的行星模型,该模型不能反映的是(  )
A.原子由原子核与电子构成
B.电子在原子核外空间绕核运动
C.原子核中质子数与核外电子数相等
D.原子核体积只占原子的很小一部分
7. 1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金属箔实验(如图),根据这个实验获得的正确结论是(  )
A.金原子核带正电荷
B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子中有带负电的电子
D.金原子核的质量与a粒子质量相当
8.(2024八下·杭州期中) 下列粒子结构示意图得出的结论中,错误的是(  )
A.①④ 属于同种元素 B.②③④ 属于离子
C.⑤ 易失去电子成为阳离子 D.①⑤ 的结构不稳定
9.R2-的离子核外共有n个电子,则R的原子核内质子数为(  )
A.n+2 B.n-2 C.n D.2n
10.(2024八下·东阳期中)已知个银原子的质量为。质子数为6、中子数为6的个碳原子的质量为,则银原子的相对原子质量为(  )
A. B. C. D.
12.(2024八下·湖州期中)一个碳-12原子的质量为m,一个甲原子的质量为n,则甲原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
13.(2024八下·新昌期中)已知某氧原子的实际质量为mg,其相对原子质量为16。有一种铕原子的相对原子质量为152,该铕(Eu)原子的质量为(  )
A. B. C. D.
14.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成的。u夸克带电量为+e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷。下列论断可能正确的是(  )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
B.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由2个u夸克和1个d夸克构成
C.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和1个d夸克构成
15.推理是研究和学习科学的一种重要方法。正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,质量相等,电性相反。科学家已发现反氢原子。你推测反氢原子的结构可能是(  )
A.由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成
B.由1个质子和1个电子构成
C.由1个带负电荷的质子和1个电子构成
D.由1个质子和1个带正电荷的电子构成
16.(2023八下·浙江期中)化学上常用符号””表示原子的构成,其中X代表元素符号,Z表示原子核内的质子数,A表示原子核内质子数与中子数之和。已知Xn+和Ym-的电子层排布完全相同,则下列关系正确的是(  )
A.b-a=d-c B.a+n=c-m C.a-n=c+m D.b-n=d+m
17.用序号回答:在①分子、②原子、③质子、④电子⑤离子、⑥原子核、⑦中子、⑧元素中,选择填空。
(1)构成物质的基本微粒是   (写出3种),其中   是化学变化中的最小微粒,它是由   和   构成的。
(2)元素的种类由   数决定。
(3)Mg和Mg2+因具有相同的   数,故属于同种   。
18.(2022八下·杭州月考)如图甲是钠和氯两种元素在元素周期表中的部分信息,图乙是钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程图。据此回答:
(1)钠元素与氯元素的本质区别是   。
(2)钠与氯气反应生成氯化钠的过程中,钠原子   (填“得到”或“失去”)电子,构成氯化钠的微粒是   。
19.(2024八下·余杭期末)氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,它们的原子结构模型如图所示,相关信息如表。试回答:
(1)由图可知,原子结构模型中的“●”表示的粒子是   。
(2)超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,其化学式可表示为T2O。T2O中T的化合价为   ,T2O的相对分子质量为   。
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
20.(2024八下·长兴期中)化学是从微观的角度研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的学科。构成物质的粒子之间关系如图1所示。回答下列问题:
(1) 图1中甲是   。
(2)构成氯化钠的微粒是   (填微粒符号)。
(3)图2表示甲、乙、丙三种微粒的微观示意图,请回答:三种微粒表示   种元素。
(4)三种微粒中质量最大的是    (填“甲”、“乙”或“丙”)。
21.(2024八下·嵊州期末) 1911年,卢瑟福等人用一些高速运动的α粒子(由两个中子和两个质子构成)轰击金箔,发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生反弹。
(1)统计不同偏转角度的α粒子数量,符合实验现象的图像是____。
A. B.
C. D.
(2)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子。根据所学知识推测,被打出的微粒一定是   。
22.(2024八下·温州期中)人类为揭示原子结构奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:
(1)卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金属箔”的实验提出的。荧光屏设计成 360°环绕,是因为卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔,也可能   。
①a粒子发生器——放出a粒子(带正电荷)质量是电子质量的7000多倍;
②金箔——作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子;
③荧光屏——a粒子打在上面发出闪光。
(2)根据实验现象(如右图),不能获得的结论是____;(填字母)
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷
(3)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。从现代观点看,被击出的微粒一定含有   。(提示:α粒子由2个质子和2个中子构成)
23.(2024八下·苍南期中)1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(一个α粒子内含2个质子)轰击金箔实验,发现以下现象(如图一)。
现象 1:大多数α粒子能穿过金箔而不改变原来运动方向。
现象2:少部分α粒子改变原来的运动方向。
现象3:极少数α粒子被弹了回来。
(1)图一为a粒子轰击金箔时的运动轨迹,请在图一中补全A 处a粒子的后半段大致运动轨迹。
(2)根据a粒子散射实验,统计不同偏转角度的a粒子数量,得到如图二,其中能说明“原子内存在一个质量很大的原子核”的数据是   点(用字母表示)。
(3)卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果产生了两种新粒子——氧原子和另一种粒子,其中氮原子和氧原子的本质区别在于   。
(4)卢瑟福构建了核式原子结构模型,若以 、和分别代表电子、质子与中子,则下列各原子示意图中,属于同位素原子的是   。
24.(2024八下·长兴期中)人类对原子结构的认识,经历了道尔顿、汤姆生、卢瑟福和波尔等科学家不断的探索。
1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(一个α粒子内含2个质子)轰击金箔实验,发现以下现象。
现象1:大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向;
现象2:少部分α粒子改变原来的运动方向;
现象3:极少数α粒子被弹了回来。
(1)请分析现象3的原因:   。
(2)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,并绘制成图象(如图)。其中能说明原子内部绝大部分是空的数据是   (用字母表示)点。
(3)下列是根据卢瑟福核式原子结构构建的原子模型,则下列各示意图所描述的微粒不属于同一类原子的是   。
25.(2024八下·温州期中)科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间
材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,少数元素如C1是35.5倍,则是由于实验误差造成的。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。化学家定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用12C的1/12作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子核中质子数相同,而   不同。
(2)氢的三种同位素原子气氘氚相对原子质量分别为1、2、3,氢元素的相对原子质量为1.008,则三种原子中百分比含量最多的是   。
(3)结合已学知识和上述材料分析,下列说法正确的____(可多选)
A.元素的相对原子质量一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量
B.自然界中大部分元素都有同位素原子,由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数。
C.若相对原子质量采用12C的1/6作为标准,则各元素的相对原子质量也会改变
D.氯元素的相对原子质量是35.5,自然界仅有的两种同位素原子35C1和37C1,二者数量百分比各占一半
E.在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合,计算该化合物相对分子质量时仍能使用该金属元素原来的相对原子质量
26.(2024八下·拱墅期末)人们对相对原子质量的认识经历了不断修正和完善的过程。
材料一:19世纪初,有科学家认为:氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其不同原子的相对原子质量的平均值。
材料三:1961年,国际上采用碳-12原子质量的1/12,作为相对原子质量的标准,确定各种同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)下列元素的相对原子质量不支持材料一的是____
A.O-16 B.Cl-35.5 C.Ag-108
(2)在克鲁克斯的假设中,同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。这是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是   。
(3)氯元素的相对原子质量是35.5,自然界氯元素仅有35C1和37C1两种同位素原子。根据材料三可以推出,氯元素中,35Cl和37Cl这两种同位素原子的个数之比为   。
27.(2024八下·湖州期中)探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1911年卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验(如图甲)。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子却发生了较大的偏转,且有极少数α粒子的偏转超过90°、有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来(如图乙)。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度偏转。于是,卢瑟福推测:原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这里“很小的结构”指的是   。
(2)根据α粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像(如图丙)。结合图丙,请列举得出“原子内部绝大部分空间是空的”这一结论的主要证据是   。
(3)基于α粒子散射实验的研究,你认为丁图中最符合实际的原子结构为   (填字母)。
【拓展与应用】在认识原子结构模型的基础上,为强化同学们对分子结构模型的理解,老师布置了制作甲烷分子模型的实践性活动,并为此次活动设计了相应的评价量表:
“甲烷分子结构模型制作”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 两种颜色,原子大小比例合理 两种颜色,原子大小比例不合理 同种颜色,原子大小比例失调
指标二 形态规整、能很好体现分子的正四面体结构 形态规整、但不能体现分子的立体结构 形态扭曲与实际不符
(4)小科、小红两位同学均用超轻粘土制作甲烷分子模型(如图戊所示)。参照评价量表,组长把小红作品的“指标一”评定为“优秀”,而“指标二”评定为“合格”。为使该模型的“指标二”达到“优秀”,请你对该模型提出合理的改进建议:   。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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