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专题07建构原子模型
知识点一原子结构模型的建立过程
时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据
1808年 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个不可再分的实心球体 猜测
1897年 枣糕模型 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在其中 汤姆生发现了电子，且测得电子带负电，而原子是电中性的
1911年 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的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 α粒子轰击金箔实验
说明
卢瑟福的α粒子轰击金箔实验
卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击极薄的金箔，实验发现：①绝大部分α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向；②极少数α粒子发生了较大角度的偏转；③甚至有个别α粒子被反弹回来。
分析与结论：绝大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子核体积小，原子内部有较大的空间；极少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明带正电荷的α粒子受到原子内部有带同种电荷的微粒(原子核)的排斥作用；甚至有个别α粒子被反弹回来，说明撞击了原子内部质量大、体积小的原子核。
例题：原子结构模型的建立是经过一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。下列有关图①②③所示的三种原子结构模型的叙述错误的是（　　）
A．汤姆生认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中
B．如图②模型玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
C．卢瑟福在实验的基础上提出带负电的电子绕带正电且体积很小的原子核运动的图③模型
D．依据提出时间先后顺序，正确的排列是①②③
解：A．汤姆生发现了电子，1904年汤姆生提出了原子结构的葡萄干蛋糕模型，他认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中，故A正确；
B．1913年波尔提出波尔模型，他认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动，故B正确；
C．1911年卢瑟福在实验的基础上提出了行星模型，认为带负电的电子绕带正电且体积很小的原子核运动，故C正确；
D．现代的科学家提出了电子云模型，依据提出时间先后顺序，三种模型的正确的排列是①③②，故D错误。
故选：D。
知识点二原子的构成
1.原子的构成
原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位正电荷，每个电子带1个单位负电荷，中子不带电。
原子的结构：
原子(带正电荷)：
（1）原子核：质子(每个质子带1个单位正电荷)和中子(不带电荷)
（2）核外电子(每个电子带1个单位负电荷)
说明
①原子很小，原子核更小，原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一，核外电子在原子核外巨大的空间做高速运动。
②科学研究还发现，构成原子核的质子、中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
③每个原子只有一个原子核。
2.原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系
(1)由于原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等，电性相反，因而原子呈电中性。由此推知：核内质子数=核外电子数。
(2)核电荷数：原子核所带正电荷数叫作核电荷数。每个质子带一个单位正电荷，因此核电荷数=核内质子数。
(3)原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。
3.几种原子的构成
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
锂 3 4 3
碳 6 6 6
钠 11 12 11
由上表可知：
(1)不同种类的原子，核内的质子数不同(核电荷数不同)。
(2)原子中，中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11,中子数为12,两者并不相等。
(3)原子核内一定有质子，但不一定有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。
(4)原子中，质子数=核外电子数。
警示
不能依据核外电子数区分原子种类，因为化学反应中，原子核外电子充当重要的角色(原子核外电子数可能发生变化)。
4.原子核外电子的排布
(1)核外电子的运动特点：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。
(2)电子层:科学家形象地将这些电子运动的区域，称为电子层。
5.原子结构示意图
(1)原子结构示意图通常是由原子核及核电荷数、电子层及各层上的电子数等组成的。其各部分的意义如下所示(以钠原子为例)。
(1)核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层，即先排满第一层，再排第二层，依次类推，排满一
层，由里向外再排下一层。
(2)每一个电子层上所能容纳的电子数是不同的：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数一般不超过8个(若第一层为最外层时，则不超过2个电子)。
例题：下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是（　　）
A. B. C. D.
解：A、9号为氟元素，最外层不能超过8个电子，故A错误；
B、7号为氮元素，第一层是2个电子，故B错误；
C、14号元素硅的原子的结构示意图符合核外电子排布规律，为，故C正确；
D、19号为钾元素，最外层不能超过8个电子，各层电子数分别为2、8、8、1，故D错误。
故选：C。
知识点三 相对原子质量
1.相对原子质量的定义
科学家把一个碳-12原子的质量分为12等份，则每一份的质量为1.993×10-26×.66×10-27kg,其他原子的质量与碳原子质量的比值，就是该原子的相对原子质量。
2.相 对 原 子 质 量 的 计 算 方 法
提 示
①原子的质量极小，计算起 来很不方便，因此，国际上规定 采用相对原子质量来表示原子的 质量。
②碳原子有多种，它们的质 子数都是6,但中子数不同，有6、7 或8等，碳-12原子是指原子核中 有6个质子和6个中子的碳原子。
3. 原子的质量与相对原子质量的关系
项 目 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 kg 是一个比值，单位是“1”
联系(计算公式)
4.质子、中子、电子的相对质量
微粒 质量/kg 相对质量 注释
碳原子 1.993×10-26 12 6个质子、6个中子
质子 1.6726×10-27 1 质子质量≈中子质量
中子 1.6749×10-27 1
电子 9.1101×10-31 电子的质量是质子质 量的
说明
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 的单一物质，相对原子质量越小的物质所含的原子个数越多。如 1g铁和1g 铝，由于铝的相对原 子质量小于铁的相对原子质量， 所以1g 铝所含铝原子多。
③相对原子质量是≥1的数值。
④相对原子质量≈质子数+ 中子数。
例题：铁的相对原子质量为56，它表示（　　）
A．一个铁原子的质量为56克
B．铁的原子核内有56个质子
C．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
D．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
解：A、相对原子质量不是原子的真实质量，其单位是“1”，不是“克”，一个铁原子的质量很小，不是56克，故选项说法错误。
B、铁的原子序数是26，原子中原子序数=核电荷数=质子数，铁原子核内有26个质子，而不是56个质子，故选项说法错误。
C、根据相对原子质量的概念可知，一个铁原子的质量不是一个碳-12 原子质量的56倍，故选项说法错误。
D、根据相对原子质量的概念可知，铁的相对原子质量为56，表示一个铁原子的质量是一个碳-12 原子质量的的56倍，故选项说法正确。
故选：D。
知识点四 离 子
1.离子
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。
2.离子的分类
(1)阳离子：带正电荷的原子或原子团，如钠离子、铵 根离子。
(2)阴离子：带负电荷的原子或原子团，如氯离子、硫 酸根离子 。
3.离子的形成
一 般来说，金属原子容易失去最外层电子变成阳离 子，非金属原子容易得到电子变成阴离子。
4.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
拓展
①离子形成化合物的过程:原子在一定的条件下发生电子的得失,从而形成阴、阳离子,阴、阳离子因所带电荷不同而相互吸引形成化合物。
②原子的化学性质主要是由最外层电子数决定的,在化学反应中,原子核不变,改变的只是核外电子,即在离子中,核电荷数=质子数≠核外电子数。
5.氯化钠的形成
钠在氯气中燃烧时，钠原子失去1个电子形成带正 电荷的钠离子，氯原子得到1个电子形成带负电荷的氯 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。
说明
与分子、原子一样，离子也是构 成物质的一种微粒，如氯化钠、硫酸 铜都是由离子构成的。
例题：铁的相对原子质量为56，它表示（　　）
A．一个铁原子的质量为56克
B．铁的原子核内有56个质子
C．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
D．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
解：A、相
1．史料记载：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。卢瑟福构建了核式原子结构模型，若、、分别代表电子、质子与中子，则下列各原子示意图中，和其他三个不属于同一类原子的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：卢瑟福构建了核式原子结构模型，若、、分别代表电子、质子与中子，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），A、B、C的核内质子数相同，属于同一类原子，D的核内质子数与A、B、C相同，和A、B、C不属于同一类原子。
故选：D。
2．某原子的原子核含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示该原子结构的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：某原子的原子核含有1个质子和2个中子，原子中质子数＝核外电子数，则该原子的核外电子数为1，观察选项可知，A符合要求。
故选：A。
3．开发月球土壤中的氦﹣3资源，是解决人类能源问题有效途径之一。氦﹣3是氦的同位素，其原子核内含2个质子和1个中子。则该原子的核外电子数是（　　）
A．1 B．2 C．3 D．6
【答案】B
【解答】解：因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意其原子核内含2个质子，故该原子的核外电子数为2。
故选：B。
4．2024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，原子序数是22，则钛原子的核电荷数为（　　）
A．71 B．49 C．27 D．22
【答案】D
【解答】解：由题意可知，Ti的原子序数是22，原子中原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则钛原子的核电荷数为22。
故选：D。
5．关于物质的组成，下列说法中错误的是（　　）
A．原子是由原子核和核外电子组成
B．物质是由大量分子组成的
C．原子核由质子和中子组成
D．质子带负电，电子带正电
【答案】D
【解答】解：
A、原子由位于中心的原子核和核外电子组成。此选项正确；
B、物质是由分子组成的。此选项正确；
C、原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。此选项正确；
D、在原子中，质子带正电，电子带负电，中子不带电。此选项错误。
故选：D。
6．分子和原子的本质区别是（　　）
A．分子能保持物质的化学性质而原子不能
B．分子能构成物质而原子不能
C．分子大，原子小
D．化学变化中，分子可分，原子不可分
【答案】D
【解答】解：A、分子能保持物质的化学性质，原子也能，故选项错误。
B、分子和原子都是构成物质的粒子，故选项错误。
C、分子和原子不能比较大小，但由原子构成的分子，其一个分子比构成它的原子大，故选项错误。
D、在化学变化中分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，故在化学变化中，分子可分，原子不可分，故选项正确。
故选：D。
7．如图是镁原子的结构示意图，下列说法错误的是（　　）
A．镁原子结构示意图中X＝8
B．镁原子在化学反应中容易失去2个电子后带负电荷
C．镁原子核内有12个质子
D．镁原子核外有3个电子层
【答案】B
【解答】解：A、当质子数＝核外电子数，为原子，则12＝2+x+2，x＝8，故选项说法正确。
B、镁原子的最外层电子数为2，在化学反应中易失去2个电子而形成带2个单位正电荷的阳离子，故选项说法错误。
C、由镁原子结构示意图为可以看出：圆圈内的数字是12，故选项说法正确。
D、由镁原子结构示意图为可以看出：原子核外有3个电子层，故选项说法正确。
故选：B。
8．原子结构模型的建立是经过一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。下列有关图①②③所示的三种原子结构模型的叙述错误的是（　　）
A．汤姆生认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中
B．如图②模型玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
C．卢瑟福在实验的基础上提出电子绕带正电且体积很小的原子核运动的图③模型
D．依据提出时间先后顺序，正确的排列是①②③
【答案】D
【解答】解：A、汤姆生认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中，是1904年提出来的枣糕模型，故A正确，不符合题意；
B、如图②模型玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动，是玻尔1913年提出来的，故B正确，不符合题意；
C、卢瑟福在实验的基础上提出带负电的电子绕带正电且体积很小的原子核运动的图③模型，是卢瑟福1911年提出来的原子行星模型，故C正确，不符合题意；
D、依据提出时间先后顺序，正确的排列是①③②，故D错误，符合题意。
故选：D。
9．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是（　　）
A．①和②两种粒子的化学性质相似
B．③和④均属于离子结构示意图
C．粒子②在化学反应中容易失去电子
D．①②③④共表示四种元素的粒子
【答案】C
【解答】解：A、①的核外只有一个电子层，有2个电子，具有相对稳定结构；②的核外有3个电子层，最外层的电子数是2，未达到稳定结构。故A错误。
B、在④中核内质子数等于核外电子数，属于原子。故B错误；
C、在②的核外有3个电子层，最外层的电子数是2，小于4，在化学反应中容易失去电子。故C正确；
D、由粒子的结构示意图可知，质子数有3种，共属于三种元素。故D错误。
故选：C。
10．今有四种粒子的结构示意图，下列说法错误的是（　　）
A．只有②表示的是中性原子，在化合物中通常显+2价
B．只有①表示的元素是非金属元素
C．它们对应的原子，其核外有相同的电子层数
D．①④表示的分别是阴离子、阳离子
【答案】C
【解答】解：A、原子中，质子数＝电子数，只有②表示的是中性原子——镁原子，在化合物中镁元素通常显+2价，选项说法正确；
B、图示粒子共有氧元素、钠元素和镁元素，只有①表示的元素是非金属元素，选项说法正确；
C、①对应的是氧原子，氧原子的核外有两个电子层，其余元素的原子核外有三个电子层，选项说法错误；
D、①中，质子数小于电子数，属于阴离子；④中质子数大于电子数，属于阳离子，选项说法正确。
故选：C。
11．假设1个甲原子的质量为n千克，甲原子的相对原子质量为b，则1个标准的碳原子的实际质量可以表示为（　　）
A．kg B．kg C．kg D．kg
【答案】A
【解答】解：1个甲原子的质量为n千克，甲原子的相对原子质量为b，1个标准的碳原子的实际质量为x，b，xkg。
故选：A。
12．已知一个SO2分子的质量为n千克，一个SO3分子的质量为m千克（假设SO2、SO3分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数），若以硫原子质量的32分之1作为标准，则氧原子的相对原子质量为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：已知一个SO2分子质量为n千克，一个SO3分子质量为m千克，则1个氧原子的质量为（m﹣n）kg；则1个硫原子的质量为nkg﹣2（m﹣n） kg＝（3n﹣2m）kg；若以硫原子质量的32分之1作为标准，则氧原子的相对原子质量为。
故选：B。
13．1个12C原子（含6个质子，6个中子）的质量为a kg，1个18O原子（含8个质子，10个中子）的质量为b kg，则下列有关说法错误的是（　　）
A．18O的相对原子质量为
B．12C与18O的相对原子质量之比为
C．18g18O质子的质量约为9g
D．1个由12C和18O组成的CO2分子含22个电子，26个中子
【答案】C
【解答】解：A、18O的相对原子质量，故A正确；
B、由于相对原子质量之比等于原子的实际质量之比，则12C与18O的相对原子质量之比为，故B正确；
C、1个18O原子中含8个质子，10个中子，所以18g18O质子的质量约为18g8g，故C错误；
D、1个12C原子含6个质子，6个中子，1个18O原子含8个质子，10个中子，所以1个由12C和18O组成的CO2分子含22个电子，26个中子，故D正确。
故选：C。
14．如图是测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（　　）
A．7 B．7g C．19 D．19g
【答案】C
【解答】解：由前两幅图可知，碳12原子的与1个氢原子的质量相等，氢原子的相对原子质量为1。右图中，右盘上有1个12碳原子和个碳12原子，1个碳12原子的相对原子质量为12，个碳12原子的相对原子质量为个碳12原子相对原子质量的7倍，则个碳12原子的相对原子质量为7；则右盘上原子的相对原子质量为12+7＝19；故A原子的相对原子质量约为19。
故选：C。
15．如图天平右盘中“▲”为一个C﹣12原子质量的，据图推测A原子的相对原子质量是（　　）
A． B．18 C．12 D．9
【答案】B
【解答】解：由图可知，天平平衡，故右盘中9个小块的总质量等于一个A原子的质量，而这个小块对应的是一个C﹣12质量的。
设“▲”的质量为m，一个C﹣12原子质量为n。
根据相对原子质量的计算公式可知，A原子的相对原子质量18。
故选：B。
16．已知一个银原子的质量为mkg。质子数为6、中子数为6的碳原子的质量为nkg，则银原子的相对原子质量为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：已知一个银原子的质量为mkg。质子数为6、中子数为6的碳原子的质量为nkg，则银原子的相对原子质量为。
故选：A。
17．一个碳原子的实际质量为m，它的相对原子质量为M，现有一个原子的实际质量为a，则它的相对原子质量是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：一个碳原子的实际质量为m，它的相对原子质量为M，设一个碳﹣12原子质量为mC，则M，mc；一个原子的实际质量为a，则它的相对原子质量为；
故选：B。
18．在学习完《微粒的符号与模型》后，某学习小组进行项目学习：制作分子模型，如图是该小组的部分项目学习记录单，据此回答问题：
驱动性问题 如何制作甲烷分子模型？
成果展示 模型说明书： ①甲烷化学式：CH4 ②一个甲烷分子的质量：2.67×10﹣26千克 一个氢原子的质量约：1.67×10﹣27千克 一个碳原子的质量约：2.00×10﹣26千克 一个氧原子的质量约：2.66×10﹣26千克
为了加深对相对原子质量的理解，该小组以一个碳原子质量的为标准，用其他原子的质量与该“标准”相比得出的倍数当做“相对原子质量”，则氧原子的“相对原子质量”为（　　）
A．2 B．4 C．12 D．16
【答案】B
【解答】解：该小组以一个碳原子质量的为标准，用其他原子的质量与该“标准”相比得出的倍数当做“相对原子质量”，则氧原子的“相对原子质量”为4。
故选：B。
19．已知一个碳12原子的质量是1.993×10﹣26kg，氧的相对原子质量为16，则一个氧原子实际质量的算法正确的是（　　）
A．（1.993×10﹣26kg）÷12×16
B．（1.993×10﹣26kg）÷16×12
C．（ 1.993×10﹣26kg）×12
D．（1.993×10﹣26kg）×16
【答案】A
【解答】解：已知一个碳12原子的质量是1.993×10﹣26kg，氧的相对原子质量为16，设一个氧原子实际质量为x，则16，则x＝（1.993×10﹣26kg）÷12×16。
故选：A。
20．首先发现原子内部有电子的科学家是（　　）
A．道尔顿 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．胡克
【答案】B
【解答】解：A、道尔顿提出原子论时认为原子是实心球体，故A错误；
B、汤姆生（约瑟夫 约翰 汤姆生）通过阴极射线实验于1897年发现了电子，证明了原子内部存在带负电的粒子（电子），故B正确；
C、卢瑟福发现了原子核，故C错误；
D、胡克则以弹性定律和显微镜观察细胞闻名，与原子结构无关，故D错误。
故选：B。
21．史料记载：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α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。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（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A.该图像显示所有α粒子的偏转角度都为0°，不符合有小部分α粒子改变运动方向和极少部分α粒子被弹回的实验现象，故A错误；
B.此图像显示α粒子的偏转角度没有明显的规律，不符合实验中绝大多数α粒子不改变方向，小部分改变方向，极少部分被弹回的现象，故B错误；
C.图像中绝大多数α粒子的偏转角度接近0°，符合绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向；有小部分α粒子有一定的偏转角度，符合有小部分α粒子改变了原来运动方向；极少部分α粒子的偏转角度接近180°，符合有极少部分α粒子被弹了回来，故C正确；
D.该图像显示大部分α粒子的偏转角度都很大，不符合绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向的实验现象，故D错误。
故选：C。
22．人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期。以下是科学家及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（　　）
A．①→②→③ B．③→②→① C．①→③→② D．③→①→②
【答案】B
【解答】解：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。
故选：B。
23．原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程。一些科学家提出的原子模型如图，下列说法不正确的是（　　）
A．道尔顿系统地提出了原子论
B．汤姆孙通过一系列实验发现了电子
C．卢瑟福进行了α粒子散射实验
D．卢瑟福的“核式结构模型”是迄今为止最完善的原子模型
【答案】D
【解答】解：A．道尔顿在19世纪初系统地提出了原子论，认为物质由不可分割的小颗粒——原子构成，故正确。
B．汤姆孙在1897年通过研究阴极射线，发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故正确。
C．卢瑟福在1909年进行了著名的α粒子散射实验，通过这个实验他提出了原子的核式结构模型，故正确。
D．虽然卢瑟福的核式结构模型成功解释了α粒子散射实验，并指出原子的大部分质量集中在很小的核上，电子在核外运动，但这个模型并不能解释原子的稳定性以及原子光谱的分立性。后来的量子力学模型，特别是玻尔的原子模型以及更完善的量子力学描述，才能更好地解释这些现象，故错误。
故选：D。
24．卢瑟福用α粒子轰击金箔而产生散射的实验如图甲所示，在分析实验结果的基础上，他提出了如图乙所示的原子核式结构。下列说法中错误的是（　　）
A．通过该实验可知原子内部绝大部分是空的
B．α粒子可能是某种原子的原子核
C．图乙所示的原子核式结构是一种模型
D．该实验证明原子核与α粒子相比质量很小
【答案】D
【解答】解：A、在α粒子散射实验中，大多数α粒子能穿过金箔后仍沿原来方向前进，这表明原子内部绝大部分空间没有质量较大的物质阻挡，即原子内部绝大部分是空的，故A正确；
B、α粒子是氦原子失去电子后的原子核，所以α粒子是某种原子（氦原子）的原子核，故B正确；
C、图乙所示的原子核式结构是为了形象地描述原子的结构特点而构建的一种模型，故C正确；
D、在α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，甚至被反向弹回，这说明原子核质量很大，α粒子与原子核相比质量小，故D错误；
故选：D。
25．如图所示为镓原子的结构示意图，它的核电荷数是 　31　 ，n的值为 　18　 ，从已有信息 　不能　 （填“能”或“不能”）推知它的中子数。
【答案】31；18；不能。
【解答】解：在原子结构示意图中，圆圈内的数字表示核电荷数（即质子数）。由图可知，圆圈内数字为31，所以镓原子的核电荷数是31。在原子中，质子数等于核外电子数。镓原子质子数为31，其核外电子数也为31，则2+8+n+3＝31，即13+n＝31，解得n＝31 13＝18。原子结构示意图只能提供质子数和核外电子数的相关信息，从给出的镓原子结构示意图中，无法获取关于中子数的信息，所以从已有信息不能推知它的中子数。
故答案为：31；18；不能。
26．根据下列粒子的结构示意图，回答问题。
（1）属于同种元素的粒子是 　BD　 （填字母，下同）。
（2）属于阴离子的是 　D　 ，A粒子所属元素位于元素周期表第 　三　 周期。
（3）B和E两种原子的 　最外层电子数　 相同，所以它们具有相似的化学性质。
（4）请写出仅由BC两种元素构成的化合物：　MgF2　 （填化学式）。
【答案】（1）BD；
（2）D；三；
（3）最外层电子数；
（4）MgF2。
【解答】解：（1）元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），BD的质子数相同，属于同种元素。
（2）D的质子数＝9，核外电子数＝10，质子数＜核外电子数，为阴离子；周期数＝原子核外电子层数，A粒子是原子失去1个电子形成的，其原子核外有3个电子层，则在元素周期表中，该元素位于第三周期。
（3）决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，B和E两种原子的最外层电子数相同，它们具有相似的化学性质。
（4）B的质子数为9，为氟元素，氟原子的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中易得到电子，形成带一个单位负电荷的阴离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，在化合物中显﹣1价；C的质子数为12，为镁元素，镁原子的最外层电子数为2，小于4，在化学反应中易失去电子，形成带2个单位正电荷的阳离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，在化合物中显+2价，则B、C两种元素构成的化合物的化学式为MgF2。
故答案为：
（1）BD；
（2）D；三；
（3）最外层电子数；
（4）MgF2。
27．相对原子质量是原子实际质量与基准相比后得出的比值。基准的确定历经几代科学家的研究，下列是其历程的部分资料：
（1）若氢原子质量为a，氧原子质量为b，以道尔顿的原子量基准，氧原子的相对原子质量为　　 。
（2）结合资料三，请推测斯达的原子量基准后来被取代的原因是　氧有三种同位素，斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素　 。
（3）现代科学将一个原子的真实质量与一个C﹣12原子质量的做比较，即可得到该原子的相对原子质量。下列利用的科学方法与之相似的是　AC　 。（可多选）
A.衡量物体质量的大小是以国际千克原器的质量为基准
B.研究磁场的分布规律时，引入磁感线的概念进行描述
C.研究星系间距离，以光在一年中传播的距离为1光年，则比邻星系距离太阳系4.22光年
D.研究影响通电螺线管磁场强弱的因素时，通过比较吸引的铁钉数量来反映磁性强弱
【答案】（1）；
（2）氧有三种同位素，斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素；
（3）AC。
【解答】解：（1）道尔顿提出以氢原子的质量为基准，其他原子的质量均与氢原子作比较得到原子量，则若氢原子质量为a，氧原子质量为b，以道尔顿的原子量基准，氧原子的相对原子质量为；（2）氧有三种同位素，斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素，所以斯达的原子量基准后来被取代；
（3）A、用国际千克原器来衡量物体质量的大小，属于比较法，故正确；
B、根据磁场对磁体的作用大小，引入磁感线的概念来描述磁场，采用的是模型法，故错误；
C、以光在一年中传播的距离为1光年，来表示星系间的距离，采用的是比较法，故正确；
D、通过比较吸引铁钉的数量来反映磁性的强弱，采用的是转换法，故错误。
故答案为：（1）；
（2）氧有三种同位素，斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素；
（3）AC。
28．请回答下列问题。
（1）已知氧原子的相对原子质量是16。一个甲原子的质量是一个碳原子（含6个质子和6个中子的碳原子）质量的12倍。则氧原子质量与甲原子质量之比为　1：9　 。
（2）已知一个A原子的质量为mkg，一个碳12原子的质量为nkg，A原子的核外有a个电子。则A原子所含的中子数为　　 。
【答案】（1）1：9；
（2）。
【解答】解：（1）设碳原子的质量为m，则甲原子的质量为12m，甲原子的相对原子质量144，原子的相对原子质量与原子的质量成正比，故氧原子质量与甲原子质量之比为16：144＝1：9。
（2）一个A原子的质量为mkg，一个碳12原子的质量为nkg，则A原子的相对原子质量为；原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，A原子的核外有a个电子。则A原子的核内质子数为a；相对原子质量≈质子数+中子数，A原子的中子数是。
故答案为：（1）1：9；
（2）。
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专题07 建构原子模型
知识点一原子结构模型的建立过程
时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据
1808年 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个不可再分的实心球体 猜测
1897年 枣糕模型 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在其中 汤姆生发现了电子，且测得电子带负电，而原子是电中性的
1911年 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的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 α粒子轰击金箔实验
说明
卢瑟福的α粒子轰击金箔实验
卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击极薄的金箔，实验发现：①绝大部分α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向；②极少数α粒子发生了较大角度的偏转；③甚至有个别α粒子被反弹回来。
分析与结论：绝大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子核体积小，原子内部有较大的空间；极少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明带正电荷的α粒子受到原子内部有带同种电荷的微粒(原子核)的排斥作用；甚至有个别α粒子被反弹回来，说明撞击了原子内部质量大、体积小的原子核。
例题：原子结构模型的建立是经过一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。下列有关图①②③所示的三种原子结构模型的叙述错误的是（　　）
A．汤姆生认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中
B．如图②模型玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
C．卢瑟福在实验的基础上提出带负电的电子绕带正电且体积很小的原子核运动的图③模型
D．依据提出时间先后顺序，正确的排列是①②③
知识点二原子的构成
1.原子的构成
原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位正电荷，每个电子带1个单位负电荷，中子不带电。
原子的结构：
原子(带正电荷)：
（1）原子核：质子(每个质子带1个单位正电荷)和中子(不带电荷)
（2）核外电子(每个电子带1个单位负电荷)
说明
①原子很小，原子核更小，原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一，核外电子在原子核外巨大的空间做高速运动。
②科学研究还发现，构成原子核的质子、中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
③每个原子只有一个原子核。
2.原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系
(1)由于原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等，电性相反，因而原子呈电中性。由此推知：核内质子数=核外电子数。
(2)核电荷数：原子核所带正电荷数叫作核电荷数。每个质子带一个单位正电荷，因此核电荷数=核内质子数。
(3)原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。
3.几种原子的构成
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
锂 3 4 3
碳 6 6 6
钠 11 12 11
由上表可知：
(1)不同种类的原子，核内的质子数不同(核电荷数不同)。
(2)原子中，中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11,中子数为12,两者并不相等。
(3)原子核内一定有质子，但不一定有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。
(4)原子中，质子数=核外电子数。
警示
不能依据核外电子数区分原子种类，因为化学反应中，原子核外电子充当重要的角色(原子核外电子数可能发生变化)。
4.原子核外电子的排布
(1)核外电子的运动特点：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。
(2)电子层:科学家形象地将这些电子运动的区域，称为电子层。
5.原子结构示意图
(1)原子结构示意图通常是由原子核及核电荷数、电子层及各层上的电子数等组成的。其各部分的意义如下所示(以钠原子为例)。
(1)核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层，即先排满第一层，再排第二层，依次类推，排满一
层，由里向外再排下一层。
(2)每一个电子层上所能容纳的电子数是不同的：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数一般不超过8个(若第一层为最外层时，则不超过2个电子)。
例题：下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是（　　）
A. B. C. D.
知识点三 相对原子质量
1.相对原子质量的定义
科学家把一个碳-12原子的质量分为12等份，则每一份的质量为1.993×10-26×.66×10-27kg,其他原子的质量与碳原子质量的比值，就是该原子的相对原子质量。
2.相 对 原 子 质 量 的 计 算 方 法
提 示
①原子的质量极小，计算起 来很不方便，因此，国际上规定 采用相对原子质量来表示原子的 质量。
②碳原子有多种，它们的质 子数都是6,但中子数不同，有6、7 或8等，碳-12原子是指原子核中 有6个质子和6个中子的碳原子。
3. 原子的质量与相对原子质量的关系
项 目 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 kg 是一个比值，单位是“1”
联系(计算公式)
4.质子、中子、电子的相对质量
微粒 质量/kg 相对质量 注释
碳原子 1.993×10-26 12 6个质子、6个中子
质子 1.6726×10-27 1 质子质量≈中子质量
中子 1.6749×10-27 1
电子 9.1101×10-31 电子的质量是质子质 量的
说明
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 的单一物质，相对原子质量越小的物质所含的原子个数越多。如 1g铁和1g 铝，由于铝的相对原 子质量小于铁的相对原子质量， 所以1g 铝所含铝原子多。
③相对原子质量是≥1的数值。
④相对原子质量≈质子数+ 中子数。
例题：铁的相对原子质量为56，它表示（　　）
A．一个铁原子的质量为56克
B．铁的原子核内有56个质子
C．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
D．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
知识点四 离 子
1.离子
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。
2.离子的分类
(1)阳离子：带正电荷的原子或原子团，如钠离子、铵 根离子。
(2)阴离子：带负电荷的原子或原子团，如氯离子、硫 酸根离子 。
3.离子的形成
一 般来说，金属原子容易失去最外层电子变成阳离 子，非金属原子容易得到电子变成阴离子。
4.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
拓展
①离子形成化合物的过程:原子在一定的条件下发生电子的得失,从而形成阴、阳离子,阴、阳离子因所带电荷不同而相互吸引形成化合物。
②原子的化学性质主要是由最外层电子数决定的,在化学反应中,原子核不变,改变的只是核外电子,即在离子中,核电荷数=质子数≠核外电子数。
5.氯化钠的形成
钠在氯气中燃烧时，钠原子失去1个电子形成带正 电荷的钠离子，氯原子得到1个电子形成带负电荷的氯 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。
说明
与分子、原子一样，离子也是构 成物质的一种微粒，如氯化钠、硫酸 铜都是由离子构成的。
例题：铁的相对原子质量为56，它表示（　　）
A．一个铁原子的质量为56克
B．铁的原子核内有56个质子
C．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
D．一个铁原子的质量是一个碳-12原子质量的56倍
1．史料记载：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。卢瑟福构建了核式原子结构模型，若、、分别代表电子、质子与中子，则下列各原子示意图中，和其他三个不属于同一类原子的是（　　）
A． B．
C． D．
2．某原子的原子核含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示该原子结构的是（　　）
A． B． C． D．
3．开发月球土壤中的氦﹣3资源，是解决人类能源问题有效途径之一。氦﹣3是氦的同位素，其原子核内含2个质子和1个中子。则该原子的核外电子数是（　　）
A．1 B．2 C．3 D．6
4．2024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，原子序数是22，则钛原子的核电荷数为（　　）
A．71 B．49 C．27 D．22
5．关于物质的组成，下列说法中错误的是（　　）
A．原子是由原子核和核外电子组成
B．物质是由大量分子组成的
C．原子核由质子和中子组成
D．质子带负电，电子带正电
6．分子和原子的本质区别是（　　）
A．分子能保持物质的化学性质而原子不能
B．分子能构成物质而原子不能
C．分子大，原子小
D．化学变化中，分子可分，原子不可分
7．如图是镁原子的结构示意图，下列说法错误的是（　　）
A．镁原子结构示意图中X＝8
B．镁原子在化学反应中容易失去2个电子后带负电荷
C．镁原子核内有12个质子
D．镁原子核外有3个电子层
8．原子结构模型的建立是经过一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。下列有关图①②③所示的三种原子结构模型的叙述错误的是（　　）
A．汤姆生认为图①模型中正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中
B．如图②模型玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
C．卢瑟福在实验的基础上提出电子绕带正电且体积很小的原子核运动的图③模型
D．依据提出时间先后顺序，正确的排列是①②③
9．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是（　　）
A．①和②两种粒子的化学性质相似
B．③和④均属于离子结构示意图
C．粒子②在化学反应中容易失去电子
D．①②③④共表示四种元素的粒子
10．今有四种粒子的结构示意图，下列说法错误的是（　　）
A．只有②表示的是中性原子，在化合物中通常显+2价
B．只有①表示的元素是非金属元素
C．它们对应的原子，其核外有相同的电子层数
D．①④表示的分别是阴离子、阳离子
11．假设1个甲原子的质量为n千克，甲原子的相对原子质量为b，则1个标准的碳原子的实际质量可以表示为（　　）
A．kg B．kg C．kg D．kg
12．已知一个SO2分子的质量为n千克，一个SO3分子的质量为m千克（假设SO2、SO3分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数），若以硫原子质量的32分之1作为标准，则氧原子的相对原子质量为（　　）
A． B．
C． D．
13．1个12C原子（含6个质子，6个中子）的质量为a kg，1个18O原子（含8个质子，10个中子）的质量为b kg，则下列有关说法错误的是（　　）
A．18O的相对原子质量为
B．12C与18O的相对原子质量之比为
C．18g18O质子的质量约为9g
D．1个由12C和18O组成的CO2分子含22个电子，26个中子
14．如图是测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（　　）
A．7 B．7g C．19 D．19g
15．如图天平右盘中“▲”为一个C﹣12原子质量的，据图推测A原子的相对原子质量是（　　）
A． B．18 C．12 D．9
16．已知一个银原子的质量为mkg。质子数为6、中子数为6的碳原子的质量为nkg，则银原子的相对原子质量为（　　）
A． B． C． D．
17．一个碳原子的实际质量为m，它的相对原子质量为M，现有一个原子的实际质量为a，则它的相对原子质量是（　　）
A． B． C． D．
18．在学习完《微粒的符号与模型》后，某学习小组进行项目学习：制作分子模型，如图是该小组的部分项目学习记录单，据此回答问题：
驱动性问题 如何制作甲烷分子模型？
成果展示 模型说明书： ①甲烷化学式：CH4 ②一个甲烷分子的质量：2.67×10﹣26千克 一个氢原子的质量约：1.67×10﹣27千克 一个碳原子的质量约：2.00×10﹣26千克 一个氧原子的质量约：2.66×10﹣26千克
为了加深对相对原子质量的理解，该小组以一个碳原子质量的为标准，用其他原子的质量与该“标准”相比得出的倍数当做“相对原子质量”，则氧原子的“相对原子质量”为（　　）
A．2 B．4 C．12 D．16
19．已知一个碳12原子的质量是1.993×10﹣26kg，氧的相对原子质量为16，则一个氧原子实际质量的算法正确的是（　　）
A．（1.993×10﹣26kg）÷12×16
B．（1.993×10﹣26kg）÷16×12
C．（ 1.993×10﹣26kg）×12
D．（1.993×10﹣26kg）×16
20．首先发现原子内部有电子的科学家是（　　）
A．道尔顿 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．胡克
21．史料记载：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α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。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（　　）
A． B．
C． D．
22．人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期。以下是科学家及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（　　）
A．①→②→③ B．③→②→① C．①→③→② D．③→①→②
23．原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程。一些科学家提出的原子模型如图，下列说法不正确的是（　　）
A．道尔顿系统地提出了原子论
B．汤姆孙通过一系列实验发现了电子
C．卢瑟福进行了α粒子散射实验
D．卢瑟福的“核式结构模型”是迄今为止最完善的原子模型
24．卢瑟福用α粒子轰击金箔而产生散射的实验如图甲所示，在分析实验结果的基础上，他提出了如图乙所示的原子核式结构。下列说法中错误的是（　　）
A．通过该实验可知原子内部绝大部分是空的
B．α粒子可能是某种原子的原子核
C．图乙所示的原子核式结构是一种模型
D．该实验证明原子核与α粒子相比质量很小
25．如图所示为镓原子的结构示意图，它的核电荷数是 　 　 ，n的值为 　 　 ，从已有信息 　 　 （填“能”或“不能”）推知它的中子数。
26．根据下列粒子的结构示意图，回答问题。
（1）属于同种元素的粒子是 　 　 （填字母，下同）。
（2）属于阴离子的是 　 　 ，A粒子所属元素位于元素周期表第 　 　 周期。
（3）B和E两种原子的 　 　 相同，所以它们具有相似的化学性质。
（4）请写出仅由BC两种元素构成的化合物：　 　 （填化学式）。
27．相对原子质量是原子实际质量与基准相比后得出的比值。基准的确定历经几代科学家的研究，下列是其历程的部分资料：
（1）若氢原子质量为a，氧原子质量为b，以道尔顿的原子量基准，氧原子的相对原子质量为　 　 。
（2）结合资料三，请推测斯达的原子量基准后来被取代的原因是　 　 。
（3）现代科学将一个原子的真实质量与一个C﹣12原子质量的做比较，即可得到该原子的相对原子质量。下列利用的科学方法与之相似的是　 　 。（可多选）
A.衡量物体质量的大小是以国际千克原器的质量为基准
B.研究磁场的分布规律时，引入磁感线的概念进行描述
C.研究星系间距离，以光在一年中传播的距离为1光年，则比邻星系距离太阳系4.22光年
D.研究影响通电螺线管磁场强弱的因素时，通过比较吸引的铁钉数量来反映磁性强弱
28．请回答下列问题。
（1）已知氧原子的相对原子质量是16。一个甲原子的质量是一个碳原子（含6个质子和6个中子的碳原子）质量的12倍。则氧原子质量与甲原子质量之比为　 　 。
（2）已知一个A原子的质量为mkg，一个碳12原子的质量为nkg，A原子的核外有a个电子。则A原子所含的中子数为　 　 。
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