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寒假早学习4——构成物质的粒子及原子结构
一、构成物质的粒子模型
1. 分子由原子构成
(1)水分子分解模型
水在电解时生成了新物质氢气和氧气，发生的是化学变化。从微观角度解释，一个水分子分解为两个氢原子和一个氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，即电解水时，水分子变成了氢分子和氧分子。
(2)分子、原子定义
通过水电解微观示意图可知:
①分子是由原子构成的。
②化学变化中，分子的种类发生变化，变成了新物质的分子，分子的性质也就发生了变化。
因此，对于由分子构成的物质而言，分子是保持物质化学性质的最小微粒。
③原子的种类和数量没有发生变化，即化学变化中，原子不可分。因此，原子是化学变化中的最小微粒。
(3)分子和原子都能构成物质
分子和原子都是构成物质的微粒。有的物质由分子构成，如水、氢气、氧气、二氧化碳、甲烷等物质都是由分子构成的；有的物质是直接由原子构成的，由原子构成的物质主要有三类:金属、稀有气体和某些固态非金属(如碳、硅、硫、磷等)。
2.分子的种类
(1)分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成。如氢气分子、氧气分子、臭氧分子都是由同种原子构成的，二氧化碳分子、甲烷分子等都是由不同种原子构成的。
(2)不同数量的同种原子可以结合成不同的分子。如一个氧气分子由两个氧原子构成，一个臭氧分子由三个氧原子构成。
(3)不同种原子以不同的原子数量可以结合成不同的分子。如水分子和过氧化氢分子都是由氢原子和氧原子构成的，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子也是这种情况。
由此我们可以得出，分子的种类由原子的种类和数量决定。
(4)由原子直接构成物质时，原子种类不同，物质不同；同种原子以不同结构构成物质，物质种类也不同。
金刚石 石墨
金刚石、石墨都是由碳原子构成的，由于碳原子的排列方式不同，造成它们的内部结构不同，它们的物理性质和用途也不同，金刚石坚硬无比，可做钻头和刻刀，而石墨质软且有滑腻感，可用于制作铅笔芯和高温润滑剂。由此我们可知，同种原子可以以不同的结构构成不同的物质。
3.分子和原子的区别与联系
分子 原子
不同点 在由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子在化学变化中可以再分 原子是化学变化中的最小粒子，原子在化学变化中不能再分
相同点 ①质量和体积都很小； ②都在不停地做无规则运动； ③微粒间都有空隙； ④同种微粒性质相同，不同种微粒性质不同； ⑤都能直接构成物质
联系
用分子的观点解释物质的变化
①物理变化:分子本身不变，只是构成物质的分子间的空隙发生变化
②化学变化:分子本身发生变化，变成更小的微粒-原子，而原子又结合成新的分子。
4.粒子的大小与质量
分子和原子都有一定的质量和体积。
(1)分子和原子的体积都很小，原子半径一般在10-10米数量级。如碳原子半径为0.6x10-10米。
(2)分子和原子的质量也非常小。1个碳原子的质量约为1.9939x10-26千克。
(3)不同种类的分子和原子质量不同，体积也不同。
(4)一个分子的质量等于该分子中各原子的质量之和。
二、原子结构
1. 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。
2. 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。3. 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。原子核对于原子，就好比足球场内的一只蚂蚁
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。
5. 构成原子的各种粒子之间的关系
(1)原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。如氧原子核内有8个质子，则氧原子核带8个单位正电荷(即+8)， 即核电荷数为8，而核外电子数也为8。
(2)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。
6. 带电的原子-离子
(1)概念：带电的原子或原子团。原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的原子集团，在许多化学反应中作为一个整体参加反应。
(2)离子的分类：
阳离子:带正电荷的原子或原子团，如钠离子铵根离子。
阴离子:带负电荷的原子或原子团，如氯离子硫酸根离子。
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
(6)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。带相反电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引，构成了呈电中性的氯化钠。
7. 元素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。如氧元素就是所有核电荷数为8的氧原子的总称，氢元素就是所有核电荷数为1的氢原子的总称。
8. 同位素
(1)定义:原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。
(2)同位素原子是一种元素的不同种原子。如三种氧原子:氧-16、氧-17、氧-18的质子数均为8，中子数分别为8、9、10，因此它们都属于氧元素，不同的是其核内的中子数。
(3)同位素原子的表示方法
为了区分元素的同位素原子，常用原子符号(AzX)表示，其中X表示原子种类，Z表示质子数，A表示质子数和中子数之和。如氢有氕(11H)、氚(21H )氚(31H)三种同位素。
(4)同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。如质谱分析中，用稳定同位素原子作为示踪原子；核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力；利用放射性同位素对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病；根据放射性同位素的半衰期，进行古董鉴定。
三、典型例题
（一）考点：构成物质的粒子模型
【例1】（2022杭州期中）下列有关分子、原子的叙述错误的是（　　）
A．分子一定比原子质量大
B．对于分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的一种粒子
C．分子、原子都是构成物质的粒子
D．在化学变化中，原子是不能再分的一种粒子
【例2】（2023浙江期中）建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。分析图甲和图乙两个过程，判断以下说法合理的是（ ）
A．图甲发生的是物理变化，因为没有新的分子产生
B．图乙变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C．有的分子由同种原子构成，有的分子由不同种原子构成
D．化学变化中分子的数目一定没有发生变化
【例3】（2023浙江期中）在学习水的电解实验时，我们可以用下图来认识水电解的微观过程，根据该图下列说法正确的是（　　）
A．水分子由一个氧原子和两个氢原子构成
B．水是由氢气和氧气组成的
C．水分子是图示微粒中的最小微粒
D．物质发生化学反应的实质是分子拆分成原子，原子再重新组合成新分子的过程
【例4】（2023浙江期中）下列涉及学科观念的说法正确的是（　　）
A．根据微粒观：水是由2个氢原子和1个氧原子构成的
B．根据转化观：升高温度可以将氢氧化钙的饱和溶液变为不饱和溶液
C．根据结构观：水分子（分子模型）和双氧水分子（分子模型）的分子结构不同，化学性质也不同
D．根据守恒观：10ml质量分数为60%的浓硫酸，加10ml水后溶质质量分数变为30%
（二）考点：原子结构
【例1】（2023浙江期中）人们为了解释原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是（ ）
A．发现电子的科学家是汤姆生，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
C．通过实验，科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D．质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的
【例2】（2023浙江期中）我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔如图甲，其笔芯主要成分是石墨和黏合剂，石墨由碳原子直接构成，碳原子结构模型如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．中子的质量相对于带电的质子和电子，可以忽略
B．原子核内质子带正电，核外电子带负电
C．所有原子中，质子数=中子数
D．质子和中子由更小的、不能再分的夸克构成
【例3】（2023浙江期中）某阳离子与另一种阴离子有相同的核外电子排布，其中原子A的核外电子数是a，则原子B的质子数是（ ）
A． B． C． D．
【例4】（2023浙江期中）氚也是一种氢原子，氚原子含有1个质子和2个中子，如图示意图能正确表示氚原子结构的是（ ）
A．B．C．D．
【例5】（2023浙江期中）下表是小明收集的一些微粒的资料，请根据表格数据，回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
（1）表中的元素共有 种。
（2）属于阳离子的是 （填字母）。
（3）与A互为同位素原子的是 。
四、学力训练
A组 夯实基础
1.（2022温州期末）如图表示物质甲和乙发生的化学反应生成丙和丁，其中相同的球代表同种原子，小球间的短线代表原子间的结合。下列说法中不正确的是（　　）
A．图示中共有4种分子
B．构成丁分子的原子不同
C．乙是由原子直接构成的
D．丙分子是由3种不同的原子构成
2.（2022温州期末）2021年12月，我国航天员王亚平等开授“天宫课堂”，介绍了中国空间站通过电解水获得氧气的情况。电解水变化过程可用如图模型表示（图中●代表氧原子，○代表氢原子），图中表示生成氧气的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
3.（2023浙江期中）原子结构模型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。下列有关图中所示的四种原子结构模型的叙述错误的是（ ）
A．汤姆生提出正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中的图①模型
B．玻尔提出电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动的图②模型
C．卢瑟福在实验的基础上提出带负电的电子绕带正电的原子核运动的图④模型
D．依据各科学家提出模型的时间先后，正确的排列顺序是①②④③
4.（2022温州期中）如图为原子的核式结构模型图，提出这该原子模型的科学家是（　　）
A．汤姆生 B．卢瑟福 C．波尔 D．法拉第
5.（2023浙江期中）2022年9月，温州朔门古港遗址的发现重现了温州“千年商港”的盛况，经碳-14测定该遗址建于东晋时期。碳-14是碳的一种同位素，其原子的原子核内质子数为6，相对原子质量为14。则该原子的核外电子数为（ ）
A．6 B．8 C．14 D．20
B组 强化提高
1.（2021浙江专题）氧化汞受热时的变化可用如图表示（表示汞原子，表示氧原子），据图得出的下列结论不正确的是（ ）
A．氯化汞受热时能分解成汞和氧气
B．原子是化学变化中的最小的微粒
C．分子在化学变化中可以再分
D．所有的物质都是由分子构成的
2.（2023浙江期中）1911年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，发现有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，于是提出了原子的核式结构模型。这个“核”是指图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
3.（2023浙江一模）月球土壤中含有较丰富的氦-3，而在地球上，复元素主要以氦-4的形式存在。图是氦-3和氦-4的原子结构示意图，图中“o”代表（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核
4.（2023浙江期中）日本政府计划在2023年春季将福岛核废水排入海里，核废水中含有大量的氚。氚一旦进入人体可能会对人造成辐射损害。氕原子和氚原子结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氕原子与氚原子的核外电子数相同 B．氕原子与氚原子的核电荷数不同
C．氕原子与氚原子不属于同种元素 D．氕原子与氘原子相对原子质量相同
5.（2023浙江期中）科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。据此推断，当一种元素的原子经放射变化后，结果变化了另一种元素的原子，它一定是放射了（ ）
A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核
6.（2021绍兴期末）以下模型可以用来表示金属钠在氯气中燃烧形成氯化钠的是（　　）
A． B．
C． D．
7.（2021浙江专题）2021年3月，考古学家对三星堆遗址新出土文物的碳含量进行了测定，推测其年代距今约3200年左右。已知碳原子与碳原子互为同位素，则据碳原子的原子模型可确定碳原子的原子模型图为（ ）
A． B．
C． D．
8.（2021浙江专题）科学研究证实，物质是由微粒构成的，例如铁是由铁原子构成的，请你填写构成下列物质的具体微粒的名称。
（1）体温计中的汞是由 构成的；
（2）用于人工降雨的干冰（固态二氧化碳）是由 构成的。
9.（2023浙江期中）现有四种粒子，其质子数、中子数和核外电子数，如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数 粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6 丙 6 7 6
乙 12 12 10 丁 11 12 10
（1）属于是阳离子的是 ；（2）属于同种元素的粒子是 ；
10.（2023台州期中）探究原子结构的奥秘。
1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，他认为一切物质是由原子构成的，这些原子是微小的不可分割的实心球；1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子（带正电荷）轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来，如图所示。
（1）大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，这一实验现象说明 ；
（2）卢瑟福所说的极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来的“质点”指的是
（3）如果原子的质量和正电荷在原子内均匀分布，卢瑟福实验应该得到的现象是 。
C组 瞄准中考
1.（2021浙江专题）下列对一些事实的微观解释错误的是（ ）
选项 事实 解释
A 固体碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变为蓝色 构成物质的原子相同，化学性质相同
B 金刚石的硬度远大于石墨 原子排列方式不同
C 水通直流电产生氢气和氧气 化学变化中分子是可以再分的
D 炎热的夏天自行车车胎容易爆裂 分子间间隔变大
A．A B．B C．C D．D
2.（2022衢州中考）卢瑟福用a粒子（带正电）轰击金箔的实验为建立现代原子理论打下了基础。图示线条中，不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
3.（2023浙江一模）氯化钠溶液中的一个钠离子与金属钠中的一个钠原子之间不同的是（　　）
A．质子数 B．电子数 C．中子数 D．核电荷数
4.（2022衢州中考）人类对水分子结构的认识经历了漫长的过程。
材料1：1803年，道尔顿提出原子学说，认为水是由氢、氧元素的各一个原子构成的“HO原子”。
材料2：1811年，阿伏加德罗提出分子概念，认为分子包括同种原子结合而成的“简单原子”和不同原子结合而成的“复杂原子”，并提出水是由水分子构成的观点。
材料3：1833年，戈丹根据定量测算的结果绘制了氢氧结合变成水分子的“体积图”（如图）。而后，“一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成”的观点逐渐得到人们的认可。
（1）水分子（H2O）属于阿伏加德罗提出的“ 原子”（选填“简单”或“复杂”）。
（2）请将如图方框中“？”处补全： 。
5.（2023浙江一模）由于原子十分微小，“原子内部结构到底是怎样的”这一问题。经历众多科学家的艰辛努力，才逐步揭开原子内部结构；
（1）1897年，英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子。而原子是电中性的，由此汤姆生建立了面包葡萄干原子模型：原子是一个球体，正电荷片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。但这个模型的缺陷是正电荷与带负电荷的电子处于相对静止的状态时，它们间会因为 导致正电荷与电子中和消失；
（2）1911年，科学家卢瑟福用带正电的a粒子发出金箔，依据实验现象建立了核式结构模型（即太阳行星原子模型），在该模型中，电子因为 ，从而避免了正电荷与电子中和消失的后果；
（3）1918年，卢瑟福透过a粒子轰击氮原子核实验发现了原子核内存在带正电的质子。1932年，科学家查德威克通过a粒子轰击金属铍实验，发现原子核内还有中子。现代科学公认中子的作用是避免带正电荷的质子间因带同种电荷相互排斥而导致原子核瓦解。但科学家发现在自然界中只有氢原子可以没有中子，其原因是氢原子核内只有一个 。
参考答案
三、典型例题
（一）考点：构成物质的粒子模型
【例1】（2022杭州期中）下列有关分子、原子的叙述错误的是（　　）
A．分子一定比原子质量大
B．对于分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的一种粒子
C．分子、原子都是构成物质的粒子
D．在化学变化中，原子是不能再分的一种粒子
【答案】A
【详解】A、分子和原子不能比较大小，有的原子比有的分子大，叙述错误，符合题意；
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子，叙述正确，不符合题意；
C、构成物质的基本微粒有：分子、原子、离子，叙述正确，不符合题意；
D、在化学反应中分子分成原子，原子是化学变化中的最小粒子，原子是不能再分的一种粒子，叙述正确，不符合题意。
故选A。
【例2】（2023浙江期中）建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。分析图甲和图乙两个过程，判断以下说法合理的是（ ）
A．图甲发生的是物理变化，因为没有新的分子产生
B．图乙变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C．有的分子由同种原子构成，有的分子由不同种原子构成
D．化学变化中分子的数目一定没有发生变化
【答案】C
【详解】A、石墨和金刚石是两种不同的物质，图甲发生的是化学变化，是因为生成了新物质金刚石，错误；
B、原子是化学变化中的最小微粒，图乙变化过程中的最小粒子是氢原子和氧原子，错误；
C、有的分子由同种原子构成，例如氢分子由氢原子构成，有的分子由不同种原子构成，例如水分子由氢原子和氧原子构成，正确；
D、化学变化中分子的数目不一定发生变化，例如图乙中化学反应，反应前的分子数是2，反应后的分子数是3，分子数目发生改变，错误。
故选C。
【例3】（2023浙江期中）在学习水的电解实验时，我们可以用下图来认识水电解的微观过程，根据该图下列说法正确的是（　　）
A．水分子由一个氧原子和两个氢原子构成
B．水是由氢气和氧气组成的
C．水分子是图示微粒中的最小微粒
D．物质发生化学反应的实质是分子拆分成原子，原子再重新组合成新分子的过程
【答案】D
【详解】A、1 个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成，说法错误；
B、通过该图可知，电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，说明 水是由氢元素和氧元素组成的，水是纯净物，其中不含有氢气和氧气，说法错误；
C、通过该图可知，氢原子、氧原子是图示微粒中的最小微粒，错误；
D、通过该图可知，水分子离解成氢原子和氧原子，氢原子与氢原子结合成氢分子，氧原子与氧原子结合成氧分子， 物质发生化学反应的实质是分子拆分成原子，原子再重新组合成新分子的过程。说法正确。
故选D。
【例4】（2023浙江期中）下列涉及学科观念的说法正确的是（　　）
A．根据微粒观：水是由2个氢原子和1个氧原子构成的
B．根据转化观：升高温度可以将氢氧化钙的饱和溶液变为不饱和溶液
C．根据结构观：水分子（分子模型）和双氧水分子（分子模型）的分子结构不同，化学性质也不同
D．根据守恒观：10ml质量分数为60%的浓硫酸，加10ml水后溶质质量分数变为30%
【答案】C
【详解】A、水是由水分子构成的，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，选项错误；
B、升高温度，氢氧化钙的溶解度减小，不能将氢氧化钙的饱和溶液转化成不饱和溶液，选项错误；
C、水和过氧化氢的化学性质不同，因为它们的分子构成不同，不同种分子化学性质不同，选项正确；
D、10mL质量分数60%的浓硫酸，加10mL水后，溶液稀释前后溶质的质量不变，但由于浓硫酸的密度与水的密度不相同，则质量分数不可能为30%，选项错误；
故选C。
（二）考点：原子结构
【例1】（2023浙江期中）人们为了解释原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是（ ）
A．发现电子的科学家是汤姆生，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
C．通过实验，科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D．质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的
【答案】B
【详解】A．发现电子的科学家是汤姆生，它认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，故A正确，不符合题意；
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，但是外电子分布在不同的层次做绕核运动是波尔提出的，故B错误，符合题意；
C．科学家在探索物质结构的历程中发现原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电，故C正确，不符合题意；
D．质子和中子都是由夸克构成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
【例2】（2023浙江期中）我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔如图甲，其笔芯主要成分是石墨和黏合剂，石墨由碳原子直接构成，碳原子结构模型如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．中子的质量相对于带电的质子和电子，可以忽略
B．原子核内质子带正电，核外电子带负电
C．所有原子中，质子数=中子数
D．质子和中子由更小的、不能再分的夸克构成
【答案】B
【详解】A、中子的质量和质子的质量相差不大，不可以忽略，错误；
B、原子核内质子带正电，核外电子带负电，正确；
C、所有原子中，质子数=核外电子数，不一定等于中子数，错误；
D、质子和中子由更小的、可以再分的夸克构成，错误。
故选B。
【例3】（2023浙江期中）某阳离子与另一种阴离子有相同的核外电子排布，其中原子A的核外电子数是a，则原子B的质子数是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】原子A的核外电子数是a，则Am +的核外电子有a-m；Am +与Bn－有相同的核外电子排布，则原子B的核外电子数=a-m-n；电子数=质子数=a-m-n；
故选：C。
【例4】（2023浙江期中）氚也是一种氢原子，氚原子含有1个质子和2个中子，如图示意图能正确表示氚原子结构的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】原子中质子数=核外电子数，氚也是一种氢原子，所以氚原子中有1个质子，1个电子和2个中子，故选A。
【例5】（2023浙江期中）下表是小明收集的一些微粒的资料，请根据表格数据，回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
（1）表中的元素共有 种。
（2）属于阳离子的是 （填字母）。
（3）与A互为同位素原子的是 。
【答案】 2/两 B D
【详解】（1）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，不同元素核内质子数不同。表中共有3种不同的质子数，元素共有3种。
（2）当质子数大于核外电子数时，微粒为阳离子，属于阳离子的是B；
（3）具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）的原子互称为同位素原子。C中质子数不等于核外电子数，是离子不是原子，与A互为同位素原子的是D。
四、学力训练
A组 夯实基础
1.（2022温州期末）如图表示物质甲和乙发生的化学反应生成丙和丁，其中相同的球代表同种原子，小球间的短线代表原子间的结合。下列说法中不正确的是（　　）
A．图示中共有4种分子
B．构成丁分子的原子不同
C．乙是由原子直接构成的
D．丙分子是由3种不同的原子构成
【答案】C
【详解】A、由图可知，该反应中的四种物质都是由分子构成的，即图示中共有4种分子，选项正确；
B、由图可知，1个丁分子中含有两个不同的原子，即构成丁分子的原子不同，选项正确；
C、由图可知，乙物质是由分子构成的，选项错误；
D、由图可知，丙分子中含有3种不同的原子，即丙分子是由3种不同的原子构成的，选项正确，故选C。
2.（2022温州期末）2021年12月，我国航天员王亚平等开授“天宫课堂”，介绍了中国空间站通过电解水获得氧气的情况。电解水变化过程可用如图模型表示（图中●代表氧原子，○代表氢原子），图中表示生成氧气的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【详解】氧气由氧分子构成，而每个氧分子由两个氧原子构成，符号为“”，故选D。
3.（2023浙江期中）原子结构模型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。下列有关图中所示的四种原子结构模型的叙述错误的是（ ）
A．汤姆生提出正电荷均匀分布在整个面包内，电子像葡萄干镶嵌其中的图①模型
B．玻尔提出电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上绕核运动的图②模型
C．卢瑟福在实验的基础上提出带负电的电子绕带正电的原子核运动的图④模型
D．依据各科学家提出模型的时间先后，正确的排列顺序是①②④③
【答案】D
【详解】A．1904年汤姆生提出了葡萄干蛋糕模型，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，故A正确，不符合题意；
B．1913年玻尔提出了玻尔模型，波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，故B正确，不符合题意；
C．1911年卢瑟福提出行星模型：原子的大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转，故C正确，不符合题意；
D．20世纪20年代以来提出现代模型（电子云模型），依据提出时间先后顺序，正确的排列是①④②③，故D错误，符合题意。
故选D。
4.（2022温州期中）如图为原子的核式结构模型图，提出这该原子模型的科学家是（　　）
A．汤姆生 B．卢瑟福 C．波尔 D．法拉第
【答案】B
【详解】A．1897年，汤姆生发现了原子中存在一种带负电的粒子，证明了原子是可以再分的并提出了“西瓜模型”，故A不符合题意；
B．卢瑟福提出的“原子核式结构模型”被称为“行星模型”，故B符合题意；
C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C不符合题意；
D．法拉第发现电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
5.（2023浙江期中）2022年9月，温州朔门古港遗址的发现重现了温州“千年商港”的盛况，经碳-14测定该遗址建于东晋时期。碳-14是碳的一种同位素，其原子的原子核内质子数为6，相对原子质量为14。则该原子的核外电子数为（ ）
A．6 B．8 C．14 D．20
【答案】A
【详解】原子中的核内质子数等于核外电子数，碳-14原子的原子核内质子数为6，则该原子的核外电子数为6，故选A。
B组 强化提高
1.（2021浙江专题）氧化汞受热时的变化可用如图表示（表示汞原子，表示氧原子），据图得出的下列结论不正确的是（ ）
A．氯化汞受热时能分解成汞和氧气
B．原子是化学变化中的最小的微粒
C．分子在化学变化中可以再分
D．所有的物质都是由分子构成的
【答案】D
【详解】A、根据图示可知，氧化汞受热时能分解成汞和氧气，结论正确；
B、氧化汞受热分解的本质是氧化汞分子分解成氧原子和汞原子，氧原子重新组合成氧分子、汞原子重新组合成汞。原子是不可分，结论正确；
C、氧化汞受热分解的本质是氧化汞分子分解成氧原子和汞原子，氧原子重新组合成氧分子、汞原子重新组合成汞。故能证明分子在化学变化中可分，结论正确；
D、氧化汞受热时能分解成汞和氧气，由此还证明构成物质的微粒不只分子，还有原子；离子也是构成物质的微粒之一，结论错误。
故选：D。
2.（2023浙江期中）1911年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，发现有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，于是提出了原子的核式结构模型。这个“核”是指图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】B
【详解】由大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，得出的结论是：原子内部有很大的空间，原子核的体积很小；由一小部分α粒子改变了原来的运动方向，根据同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，得出的结论是：原子核带正电荷。于是提出了原子的核式结构模型。这个“核”是指原子核，就是图中的乙。故选B。
3.（2023浙江一模）月球土壤中含有较丰富的氦-3，而在地球上，复元素主要以氦-4的形式存在。图是氦-3和氦-4的原子结构示意图，图中“o”代表（　　）

A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核
【答案】B
【详解】氦-3的原子核内含有2个质子和1个中子，3代表质子数和中子数之和，氦-4的原子核内含有2个质子和2个中子，4代表质子数和中子数之和，因此图中“o”代表中子。
故选B。
4.（2023浙江期中）日本政府计划在2023年春季将福岛核废水排入海里，核废水中含有大量的氚。氚一旦进入人体可能会对人造成辐射损害。氕原子和氚原子结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氕原子与氚原子的核外电子数相同 B．氕原子与氚原子的核电荷数不同
C．氕原子与氚原子不属于同种元素 D．氕原子与氘原子相对原子质量相同
【答案】A
5.（2023浙江期中）科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。据此推断，当一种元素的原子经放射变化后，结果变化了另一种元素的原子，它一定是放射了（ ）
A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核
【答案】C
【详解】元素的种类主要由原子的质子数或核电荷数决定，该原子经过放射变化后，结果变成了另一种元素的原子，说明原子的质子数发生了变化，故放射出了质子。
故选C。
6.（2021绍兴期末）以下模型可以用来表示金属钠在氯气中燃烧形成氯化钠的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】在NaCl中，Na的化合价为+1价，带一个单位的正电荷，即失去一个电子；Cl的化合价为-1价，带一个单位的负电荷，即得到一个电子，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7.（2021浙江专题）2021年3月，考古学家对三星堆遗址新出土文物的碳含量进行了测定，推测其年代距今约3200年左右。已知碳原子与碳原子互为同位素，则据碳原子的原子模型可确定碳原子的原子模型图为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，碳-14原子与碳-12原子互为同位素，是因为它们的质子数相同，但中子数不同。
如图可知，碳原子的质子数和电子数以及中子数都为6，则碳-14原子的质子数=电子数=6，中子数=14-6=8，故B符合题意。
故选B。
8.（2021浙江专题）科学研究证实，物质是由微粒构成的，例如铁是由铁原子构成的，请你填写构成下列物质的具体微粒的名称。
（1）体温计中的汞是由 构成的；
（2）用于人工降雨的干冰（固态二氧化碳）是由 构成的。
【答案】 汞原子 二氧化碳分子
【详解】（1）汞是一种金属单质，是由原子直接构成的，即汞由汞原子构成，故填汞原子。
（2）二氧化碳是一种非金属氧化物，由分子构成，即二氧化碳由二氧化碳分子构成，故填二氧化碳分子。
9.（2023浙江期中）现有四种粒子，其质子数、中子数和核外电子数，如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数 粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6 丙 6 7 6
乙 12 12 10 丁 11 12 10
（1）属于是阳离子的是 ；（2）属于同种元素的粒子是 ；
【答案】 乙、丁/丁、乙 甲、丙/丙、甲
【详解】（1）阳离子中，质子数小于核外电子数，表格中属于是阳离子的是乙、丁；
（2）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。属于同种元素的粒子是甲、丙。
10.（2023台州期中）探究原子结构的奥秘。
1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，他认为一切物质是由原子构成的，这些原子是微小的不可分割的实心球；1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子（带正电荷）轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来，如图所示。
（1）大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，这一实验现象说明 ；
（2）卢瑟福所说的极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来的“质点”指的是
（3）如果原子的质量和正电荷在原子内均匀分布，卢瑟福实验应该得到的现象是 。
【答案】 原子不是不可分割的实心球，原子内部绝大部分空间是空的 原子核 大部分α粒子改变了原来的运动路径，发生了偏转
【详解】（1）大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，这一实验现象说明：原子不是不可分割的实心球，原子内部绝大部分空间是空的；
（2）原子核居于原子的中心，且原子核与原子相比小很多。所以卢瑟福所说的极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来的“质点”指的是原子核。
（3）因为α粒子带有正电荷，原子核带有正电荷，根据同种电荷相斥，如果原子的质量和正电荷在原子内均匀分布，卢瑟福实验应该得到的现象是：大部分α粒子改变了原来的运动路径，发生了偏转。
C组 瞄准中考
1.（2021浙江专题）下列对一些事实的微观解释错误的是（ ）
选项 事实 解释
A 固体碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变为蓝色 构成物质的原子相同，化学性质相同
B 金刚石的硬度远大于石墨 原子排列方式不同
C 水通直流电产生氢气和氧气 化学变化中分子是可以再分的
D 炎热的夏天自行车车胎容易爆裂 分子间间隔变大
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A、固体碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色，是因为它们是由碘分子构成的，同种物质的分子性质相同，故选项解释错误；
B、金刚石的硬度远大于石墨是由于碳原子排列方式不同，故选项解释正确；
C、水通直流电产生氢气和氧气，是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，大量的氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气，该事实说明分子是可以再分的，故选项解释正确；
D、炎热的夏天自行车胎容易爆裂，是因为夏天温度高，分子间的间隔变大，故选项解释正确。
故选：A。
2.（2022衢州中考）卢瑟福用a粒子（带正电）轰击金箔的实验为建立现代原子理论打下了基础。图示线条中，不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【详解】原子核带正电荷，而α粒子也带正电荷，则α粒子会受到原子核的排斥力而改变运动轨迹，即在原子核上面的α粒子轨迹向上弯曲，在下面的α粒子轨迹向下弯曲，则运动轨迹错误的是③。
故选C。
3.（2023浙江一模）氯化钠溶液中的一个钠离子与金属钠中的一个钠原子之间不同的是（　　）
A．质子数 B．电子数 C．中子数 D．核电荷数
【答案】B
4.（2022衢州中考）人类对水分子结构的认识经历了漫长的过程。
材料1：1803年，道尔顿提出原子学说，认为水是由氢、氧元素的各一个原子构成的“HO原子”。
材料2：1811年，阿伏加德罗提出分子概念，认为分子包括同种原子结合而成的“简单原子”和不同原子结合而成的“复杂原子”，并提出水是由水分子构成的观点。
材料3：1833年，戈丹根据定量测算的结果绘制了氢氧结合变成水分子的“体积图”（如图）。而后，“一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成”的观点逐渐得到人们的认可。
（1）水分子（H2O）属于阿伏加德罗提出的“ 原子”（选填“简单”或“复杂”）。
（2）请将如图方框中“？”处补全： 。
【答案】 复杂
【详解】（1）水分子由不同种原子构成， 属于阿伏加德罗提出的复杂原子；
（2）一个氧分子由两个氧原子构成，表示为；
5.（2023浙江一模）由于原子十分微小，“原子内部结构到底是怎样的”这一问题。经历众多科学家的艰辛努力，才逐步揭开原子内部结构；
（1）1897年，英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子。而原子是电中性的，由此汤姆生建立了面包葡萄干原子模型：原子是一个球体，正电荷片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。但这个模型的缺陷是正电荷与带负电荷的电子处于相对静止的状态时，它们间会因为 导致正电荷与电子中和消失；
（2）1911年，科学家卢瑟福用带正电的a粒子发出金箔，依据实验现象建立了核式结构模型（即太阳行星原子模型），在该模型中，电子因为 ，从而避免了正电荷与电子中和消失的后果；
（3）1918年，卢瑟福透过a粒子轰击氮原子核实验发现了原子核内存在带正电的质子。1932年，科学家查德威克通过a粒子轰击金属铍实验，发现原子核内还有中子。现代科学公认中子的作用是避免带正电荷的质子间因带同种电荷相互排斥而导致原子核瓦解。但科学家发现在自然界中只有氢原子可以没有中子，其原因是氢原子核内只有一个 。
【答案】 异种电荷相吸 处在核外 带正电的质子
【详解】（1）[1]面包葡萄干原子模型的缺陷是正电荷与带负电荷的电子处于相对静止的状态时，它们间会因为异种电荷相互吸引而导致正电荷与电子中和消失。
（2）[2]原子合适结构模型：原子由带正电的原子核和核外电子构成，在该模型中，电子因为处在核外，从而避免了正电荷与电子中和消失的后果。
（3）[3]氢原子有带正电的原子核和带负电的和外电子构成，原子核中有一个质子。
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