人教版(2024)九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘课题2 原子结构 分层练习(含答案)

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人教版(2024)九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘课题2 原子结构 分层练习
原子中各类微粒的数值关系及其应用
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,下列说法中,不正确的是(  )
A.该原子的核外电子数是6
B.原子的质量主要集中在b和c上
C.原子中b与c的数目一定相同
D.原子中a与c的数目一定相同
2、1991年,我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作,测定了铟(In)元素的相对原子质量新值。铟元素的核电荷数为49,相对原子质量为115。铟原子的核外电子数为(  )
A.115 B.49 C.66 D.164
3、如表列出了几种原子的构成,请填写表中空格并回答下列问题。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳-12 6 6
碳-13 7 6
钠 11 12
镁 12 12
通过观察分析,可以总结出一些规律,如在原子中,质子数等于核外电子数。请将能总结出的其他规律填在下列横线上:(写三个)
(1)    。
(2)    
(3)    。(合理答案均可)
4、2020 年 12 月嫦娥五号月球探测器圆满完成我国首次地外天体采样返回任务。
(1)嫦娥五号一共带回约 1 731 g 月球样品,主要为月壤,它包含微细的矿物颗粒、岩石碎屑、玻璃等,月壤属于 (填“纯净物”或 “混合物”)。
(2)研究发现,月壤中存在天然的铁、金、银等矿物颗粒。根据这些金属原子的已知信息,将表格填写完整。
原子模型的演变
1、下列关于原子模型发展史及原子结构的说法错误的是(  )
A.英国科学家汤姆孙提出“葡萄干布丁”模型
B.扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.道尔顿提出原子是构成物质的最微小的粒子
2、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,下列说法错误的是(  )
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 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
3、人类对微观世界的探究永无止境。
(1)道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体。这个观点现在看来是     (填“正确”或“错误”)的。
(2)卢瑟福用α粒子轰击金箔后产生散射现象(如图-1),在分析实验结果的基础上,他提出了原子结构模型(如图-2)。卢瑟福这一研究是   (填字母)的过程。
a.建立模型    b.得出结论    c.提出问题    d.验证证据
(3)卢瑟福在α粒子(α粒子带正电荷)散射实验中,推断原子中绝大部分空间是空的,他的依据是           。
(4)卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带   电荷。
(5)中国科学家利用超强超短激光成功获得“反物质”,“反物质”由“反粒子”构成,“反粒子”与其对应的“正粒子”具有相同的质量与电量,但电性相反。已知α粒子的符号是,则反α粒子的符号可以表示为     。
4、19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,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。
(1)1897年,汤姆孙发现原子内有带负电的微粒,否定了“原子不可再分”,此微粒是      。
(2)1911年著名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(图1),实验现象如图2所示。(资料:α粒子的质量大约是电子质量的700倍左右)
    
图1 α粒子散射实验装置示意图     图2 α粒子运动轨迹示意图
①由实验现象可以推理得出的结论有      (填字母)。
A.原子核带正电
B.原子内部有很大的空间
C.原子核由质子和中子构成
②若α粒子撞击到电子,    (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是    。
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现      (填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
C.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
5、请用线段连接有对应关系的相邻两列间的点(每个点只能连接1次)
原子的结构
1、下列关于原子结构的说法中,错误的是(  )
A.原子是可分的
B.原子是由原子核和核外电子构成的
C.原子中一定有质子、中子和电子
D.原子核外有很大的空间,电子在这个空间里不停地运动
2、模型建构是化学科学研究的基本方法。如图是某同学绘制的原子结构模型和原子结构示意图,下列有关说法正确的是 (  )
A.③形成的阳离子符号是 H
B.①②属于同种元素
C.①对应的原子结构示意图是④
D.②形成的单质化学性质不稳定
3、下列各组微观粒子中,可以构成原子核的是(  )
A.质子和电子
B.质子和中子
C.电子和中子
D.质子、中子和电子
4、19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,一百多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开了原子的构成。
(1)1897年,汤姆孙等人通过实验发现了带负电的电子,他们推测原子中还有带正电的物质,他们推测的依据是    。
(2)1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子轰击金箔实验(图1),实验现象如下图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有    (填编号)。
A.原子核带正电
B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成
D.原子内部有很大的空间
(3)若α粒子撞击到电子,    (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是    。
(4)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氦原子核,发现了一种新粒子,这种粒子带一个单位的正电荷,其质量与氢原子相近,这种粒子的名称为    ,卢瑟福等人进一步得出了原子的构成。
5、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子中,找出符合条件的填在相应的横线上。
(1)能保持物质化学性质的粒子是         。
(2)带正电荷的是                。
(3)不显电性的粒子是              。
(4)质量最小的粒子是              。
(5)在同一原子中数目相等的粒子是        。
(6)决定原子质量大小的主要是          。
(7)决定原子种类的是       的个数。
6、 C﹣14是含有6个质子和8个中子的碳原子,通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。宇宙射线由宇宙天体发出的高能粒子组成,它们在撞击地球大气层时,跟空气中氮原子发生碰撞,氮原子就会“捕捉”一个中子,“释放”一个质子,变成了C﹣14原子。C﹣14具有放射性,经过约5 730年,C﹣14会减少一半。再经过约 5 730年,又会减少一半,这个时间就是C﹣14的半衰期。科学家利用C﹣14来测定古代遗存物的“年龄”。大气中的C﹣14能与氧气发生反应,生成物先被植物吸收,后被动物纳入。只要植物或动物生存着,伴随新陈代谢,C﹣14就会在有机体内保持一定的平衡。而当有机体死亡后,其组织内的C﹣14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质,只要测定剩余放射性C﹣14的含量,再结合其半衰期,就可推断出年代。
请根据短文回答下列问题:
(1)与作为相对原子质量标准的C﹣12原子相比,C﹣14原子结构上的不同是    。
(2)下列说法正确的是    (填字母)。
A.C﹣14原子比C﹣12原子的质量大
B.只要测出C﹣14的半衰期就可推断古代遗存物的“年龄”
原子核外电子排布与原子结构示意图
1、下列四种微观粒子的结构示意图中,属于金属原子的是(  )
A.
B.
C.
D.
2、我国探月工程嫦娥五号返回器曾携带1 731 g月壤样品返回地球。月壤中含量丰富的氦﹣3可作为核聚变燃料,其原子核是由2个质子和1个中子构成的,氦﹣3的原子结构示意图为(  )
A. B. C. D.
3、①~④是四种微粒的原子结构示意图,请回答下列问题。
(1)③是某原子的结构示意图,请在方框内填上正确的数字。
(2)上述微粒中化学性质相似的是_______ (填序号,下同)。
(3)具有相对稳定结构的是_______。
(4)在化学变化中易得到电子的是_______。
4、在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)氢气是由    (填“氢分子”或“氢原子”)构成的。
(2)根据如图原子结构示意图,回答问题:
①图中,最外层达到相对稳定结构的原子是    。
②在化学反应中,锂原子容易    (填“得到”或“失去”)电子。
离子的形成与离子结构示意图
1、下列关于Na、Na+两种粒子的判断中,正确的是(  )
①核电荷数相同;
②核外电子数相等;
③质量几乎相等;
④Na+比Na稳定。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
2、下列关于Na、Na+两种粒子的判断中,正确的是(  )
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③Na+比Na稳定 ④质量几乎相等 ⑤质子数相等
A.①②⑤ B.②④ C.①③④⑤ D.全部
3、根据所学的化学知识填空。
(1)3个氯原子    ,2个镁离子    。
(2)根据下列给出的原子结构示意图确定离子符号。
铝离子的符号为    ,硫离子的符号为    。
(3)2Na 中“2”表示          ,“+”表示          。
4、从镍氢电池到锂电池,再到钠电池、钾电池,科学家在不断提升电池的性能。
(1)金属原子失去电子后形成   (填“阴”或“阳”)离子,锂、钠、钾等金属很容易失去电子,所以常被用作电池材料。
(2)研究表明,半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动,充电速度越快。如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小,电池容量相同的这三种电池,充满电时间最短的是    电池。
离子符号的含义及书写
1、 右上角的数字表示的意义是(  )
A.钙原子最外层上有 2 个电子
B.钙原子有 2 个电子层
C.1 个钙离子带两个单位正电荷
D.2 个钙离子
2、南京理工大学胡炳成团队用新方法制得了NaN5 3H2O,该物质中含有等微粒,下列有关说法正确的是(  )
A.一个有一个原子核
B.一个带一个单位的正电荷
C.一个中共有36个质子
D.一个中共有36个电子
3、说出符号的意义或用符号表示。
(1)Hg 表示 ,还表示 ,也可表示 。
(2)3H+ 表示 ;Cl 表示 、 。
(3)2 个氮原子 。
4、如图所示为某粒子的结构示意图,按要求填空:
(1)当该粒子表示原子时,原子符号为    。
(2)当该粒子表示离子时,离子符号为    。
分子、原子、离子之间的关系
1、下列有关粒子的说法中正确的是(  )
A.原子的原子核都是由质子和中子构成的
B.分子可分,而原子不可再分
C.原子可转化成离子,离子不能转化为原子
D.钠原子和钠离子核电荷数相同
2、下列关于分子、原子、离子的相关说法不正确的是(  )
A.分子可能由同种原子构成,也可能由不同种原子构成
B.原子和离子之间可以通过得失电子实现相互转化
C.分子、原子、离子在化学反应前后都会改变
D.离子只能构成化合物,无法构成单质
3、如图所示,分别是钾原子、氢原子、氧原子、钠原子的原子结构示意图。
(1)A中X的值为    。
(2)A、D化学性质相似的原因是          。
(3)B形成的离子符号为    。
4、在宏观、微观之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)如图为构成物质的粒子之间的关系。
①图中字母a代表     ,字母b代表    。
②在铁、氧气、氯化钠三种物质中,由离子构成的物质是        。
(2)某粒子(原子或离子)的结构示意图为。
①若m=12,当n=     时,该粒子是原子;
②若m-n<10,则该粒子是    (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
相对原子质量的概念及其计算
1、推理和归纳是学习化学的重要方法,下列说法正确的是(  )
A.离子是带电的粒子,则带电的粒子一定是离子
B.二氧化碳气体和干冰都由二氧化碳分子构成,则它们的化学性质相同
C.可燃物、氧气、着火点三个条件同时满足物质发生燃烧,则需同时破坏这三个条件才能使之灭火
D.碳的相对原子质量为12.011,则碳原子的实际质量为
2、下列有关相对原子质量的说法正确的是(  )
A.相对原子质量就是原子质量的简称
B.相对原子质量可用克或千克作单位
C.原子质量越大,相对原子质量就越小
D.在相对原子质量方面作出卓越贡献的中国科学家是张青莲
3、原子R的相对原子质量为31,R3﹣的核外电子数为18,求原子R的核内中子数 。
4、2021年4月13日,日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海,多国对此表示反对。核污水中含有氚,如图为氚原子结构示意图,由图可知氚原子核内 含有    个质子,    个中子,相对原子质量约为    。
5、从附录Ⅱ中查出钠、镁、铝的相对原子质量(保留一位小数)。根据所查数据,比较相同质量的钠、镁、铝三种金属,哪一种所含的原子个数最多,哪一种所含的原子个数最少?为什么?
6、根据下列数据进行计算。
(1)已知一个M原子的质量为akg,一个碳-12原子的质量为bkg,则M原子的相对原子质量为    (用含a、b的式子表示)。
(2)已知某氧原子的相对原子质量为16,某硫原子的相对原子质量为32。若该氧原子的质量为mg,计算该硫原子的质量。(写出计算过程,下同)
(3)已知镁的相对原子质量为24,铜的相对原子质量为64,计算等质量的镁、铜中镁原子和铜原子的个数比。
人教版(2024)九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘课题2 原子结构 分层练习(参考答案)
1原子中各类微粒的数值关系及其应用
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,下列说法中,不正确的是(  )
A.该原子的核外电子数是6
B.原子的质量主要集中在b和c上
C.原子中b与c的数目一定相同
D.原子中a与c的数目一定相同
【答案】C
【解析】
a是带负电的电子,b是不带电的中子,c是带正电的质子。该原子的核外电子数是6,A正确。电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上,即集中在b和c上,B正确。原子中质子数和中子数不一定相等,即b与c的数目不一定相同,C错误。原子不显电性,原子中质子数和核外电子数相等,即a与c的数目一定相同,D正确。
2、1991年,我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作,测定了铟(In)元素的相对原子质量新值。铟元素的核电荷数为49,相对原子质量为115。铟原子的核外电子数为(  )
A.115 B.49 C.66 D.164
【答案】B
【解析】在原子中:核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意铟元素的核电荷数为49,故铟原子核外电子数为49。
3、如表列出了几种原子的构成,请填写表中空格并回答下列问题。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳-12 6 6
碳-13 7 6
钠 11 12
镁 12 12
通过观察分析,可以总结出一些规律,如在原子中,质子数等于核外电子数。请将能总结出的其他规律填在下列横线上:(写三个)
(1)    。
(2)    
(3)    。(合理答案均可)
【答案】
6 6 11 12
(1)某些原子的原子核内可能没有中子
(2)质子数不一定等于中子数
(3)不同种原子的质子数不同
4、2020 年 12 月嫦娥五号月球探测器圆满完成我国首次地外天体采样返回任务。
(1)嫦娥五号一共带回约 1 731 g 月球样品,主要为月壤,它包含微细的矿物颗粒、岩石碎屑、玻璃等,月壤属于 (填“纯净物”或 “混合物”)。
(2)研究发现,月壤中存在天然的铁、金、银等矿物颗粒。根据这些金属原子的已知信息,将表格填写完整。
【答案】(1)混合物
(2)
2原子模型的演变
1、下列关于原子模型发展史及原子结构的说法错误的是(  )
A.英国科学家汤姆孙提出“葡萄干布丁”模型
B.扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.道尔顿提出原子是构成物质的最微小的粒子
【答案】B
【解析】1897年英国科学家汤姆生发现了电子,他认为电子是均匀镶嵌在原子内部的,提出了著名的“葡萄干布丁”模型,故A说法正确;借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况,但是扫描隧道显微镜不能观察到原子的内部结构,故B说法错误;原子核是由质子和中子构成的,质子带正电,中子不带电,电子带负电,原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引,故C说法正确;1803年,道尔顿提出原子是构成物质的最微小的粒子,故D说法正确。
2、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,下列说法错误的是(  )
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 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
3、人类对微观世界的探究永无止境。
(1)道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体。这个观点现在看来是     (填“正确”或“错误”)的。
(2)卢瑟福用α粒子轰击金箔后产生散射现象(如图-1),在分析实验结果的基础上,他提出了原子结构模型(如图-2)。卢瑟福这一研究是   (填字母)的过程。
a.建立模型    b.得出结论    c.提出问题    d.验证证据
(3)卢瑟福在α粒子(α粒子带正电荷)散射实验中,推断原子中绝大部分空间是空的,他的依据是           。
(4)卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带   电荷。
(5)中国科学家利用超强超短激光成功获得“反物质”,“反物质”由“反粒子”构成,“反粒子”与其对应的“正粒子”具有相同的质量与电量,但电性相反。已知α粒子的符号是,则反α粒子的符号可以表示为     。
【答案】(1)错误 (2)a (3)绝大多数α粒子通过金箔并按原来方向运动 (4)正 (5)
【解析】(1)原子由居于原子中心的原子核及核外电子构成,原子核外是一个空旷的区域。道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体,所以这个观点现在看来是错误的。
(5)中国科学家利用超强超短激光成功获得“反物质”,“反物质”由“反粒子”构成,“反粒子”与其对应的“正粒子”具有相同的质量与电量,但电性相反。已知α粒子的符号是,该粒子的质子数为2,相对原子质量为4,带有2个单位的正电荷,则反α粒子的符号可以表示为。
4、19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,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。
(1)1897年,汤姆孙发现原子内有带负电的微粒,否定了“原子不可再分”,此微粒是      。
(2)1911年著名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(图1),实验现象如图2所示。(资料:α粒子的质量大约是电子质量的700倍左右)
    
图1 α粒子散射实验装置示意图     图2 α粒子运动轨迹示意图
①由实验现象可以推理得出的结论有      (填字母)。
A.原子核带正电
B.原子内部有很大的空间
C.原子核由质子和中子构成
②若α粒子撞击到电子,    (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是    。
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现      (填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
C.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】(1)电子 (2)①AB ②几乎不影响 α粒子的质量远大于电子的质量 (3)AC
【解析】(1)原子内有带负电的微粒为电子;(2)①α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏转,大多数α粒子未发生偏转,说明原子核带正电,原子内部有很大的空间,不能说明原子核由质子和中子构成,故选AB;②由于α粒子的质量大约是电子质量的700倍左右,远大于电子的质量,故若α粒子撞击到电子几乎不影响α粒子运动轨迹。
5、请用线段连接有对应关系的相邻两列间的点(每个点只能连接1次)
【答案】
3原子的结构
1、下列关于原子结构的说法中,错误的是(  )
A.原子是可分的
B.原子是由原子核和核外电子构成的
C.原子中一定有质子、中子和电子
D.原子核外有很大的空间,电子在这个空间里不停地运动
【答案】C
2、模型建构是化学科学研究的基本方法。如图是某同学绘制的原子结构模型和原子结构示意图,下列有关说法正确的是 (  )
A.③形成的阳离子符号是 H
B.①②属于同种元素
C.①对应的原子结构示意图是④
D.②形成的单质化学性质不稳定
【答案】A
3、下列各组微观粒子中,可以构成原子核的是(  )
A.质子和电子
B.质子和中子
C.电子和中子
D.质子、中子和电子
【答案】B
4、19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,一百多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开了原子的构成。
(1)1897年,汤姆孙等人通过实验发现了带负电的电子,他们推测原子中还有带正电的物质,他们推测的依据是    。
(2)1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子轰击金箔实验(图1),实验现象如下图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有    (填编号)。
A.原子核带正电
B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成
D.原子内部有很大的空间
(3)若α粒子撞击到电子,    (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是    。
(4)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氦原子核,发现了一种新粒子,这种粒子带一个单位的正电荷,其质量与氢原子相近,这种粒子的名称为    ,卢瑟福等人进一步得出了原子的构成。
【答案】(1)原子不显电性
(2)ABD
(3)几乎不影响 α粒子的质量远远大于电子的质量
(4)质子
【解析】(1)1897年汤姆森通过实验发现了带负电的电子,因为原子整体是不显电性的,而现在发现了带负电的电子,所以推测原子中必然存在带正电的物质,这样原子才能保持电中性。
(2)看到粒子显正电(图1、图2中粒子散射实验相关图示),在轰击原子核时,少数的粒子轨迹发生偏转,说明粒子和原子核互相排斥,根据同性相斥的原则,可以得出原子核带正电,故A正确;
观察粒子在轰击原子核时,少数的粒子轨迹发生偏转,极少数的粒子原路返回,这表明原子核质量远大于粒子,而且从只有少数粒子受到影响来看,原子核的体积是很小的,故B正确;
从粒子显正电,在轰击原子核时少数粒子轨迹发生偏转,能得到原子核带正电,但不能证明原子核是由质子和中子构成的,故C错误;
看到粒子在轰击原子核时,少数的粒子轨迹发生偏转,大部分的粒子未改变运动轨迹,这能说明原子内部有很大的空间,故D正确;
(3)因为电子的质量远比粒子小得多,所以当粒子撞击到电子时,几乎不影响粒子运动轨迹。
(4)在原子中带一个单位正电的粒子是质子,氢原子中只有一个质子和一个电子,氢原子质量约等于质子质量,所以这种粒子的名称为质子。
5、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子中,找出符合条件的填在相应的横线上。
(1)能保持物质化学性质的粒子是         。
(2)带正电荷的是                。
(3)不显电性的粒子是              。
(4)质量最小的粒子是              。
(5)在同一原子中数目相等的粒子是        。
(6)决定原子质量大小的主要是          。
(7)决定原子种类的是       的个数。
【答案】(1)分子、原子 (2)原子核、质子 (3)分子、原子、中子 (4)电子 (5)质子、电子 (6)原子核 (7)质子
【解析】(1)构成物质的粒子能保持物质的化学性质,故能保持物质化学性质的粒子是分子和原子。(2)带正电荷的粒子是原子核和质子。(3)不显电性的粒子是分子、原子、中子。(4)题述粒子中质量最小的粒子是电子。(5)在同一原子中数目相等的粒子是质子和电子。(6)决定原子质量大小的粒子主要是原子核。(7)决定原子种类的是质子的个数。
6、 C﹣14是含有6个质子和8个中子的碳原子,通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。宇宙射线由宇宙天体发出的高能粒子组成,它们在撞击地球大气层时,跟空气中氮原子发生碰撞,氮原子就会“捕捉”一个中子,“释放”一个质子,变成了C﹣14原子。C﹣14具有放射性,经过约5 730年,C﹣14会减少一半。再经过约 5 730年,又会减少一半,这个时间就是C﹣14的半衰期。科学家利用C﹣14来测定古代遗存物的“年龄”。大气中的C﹣14能与氧气发生反应,生成物先被植物吸收,后被动物纳入。只要植物或动物生存着,伴随新陈代谢,C﹣14就会在有机体内保持一定的平衡。而当有机体死亡后,其组织内的C﹣14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质,只要测定剩余放射性C﹣14的含量,再结合其半衰期,就可推断出年代。
请根据短文回答下列问题:
(1)与作为相对原子质量标准的C﹣12原子相比,C﹣14原子结构上的不同是    。
(2)下列说法正确的是    (填字母)。
A.C﹣14原子比C﹣12原子的质量大
B.只要测出C﹣14的半衰期就可推断古代遗存物的“年龄”
【答案】(1)中子数不同 (2)A
【解析】(1)碳﹣12原子含有6个质子和6个中子,碳﹣14原子含有6个质子和8个中子,碳﹣12原子与碳﹣14原子相比,它们结构上的不同是中子数不同;(2)原子的质量主要集中在原子核上,也就是质子和中子的质量,碳﹣12原子含有6个质子和6个中子,碳﹣14原子含有6个质子和8个中子,因此碳﹣14比普通碳原子质量大,故A正确;对于任何含碳物质,只要测定剩余放射性碳﹣14的含量,再结合其半衰期,就可推断出年代,故B错误。
4原子核外电子排布与原子结构示意图
1、下列四种微观粒子的结构示意图中,属于金属原子的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
2、我国探月工程嫦娥五号返回器曾携带1 731 g月壤样品返回地球。月壤中含量丰富的氦﹣3可作为核聚变燃料,其原子核是由2个质子和1个中子构成的,氦﹣3的原子结构示意图为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】氦﹣3原子核是由2个质子和1个中子构成的,原子中质子数=核外电子数,则氦﹣3原子的质子数为2,核外电子数为2,氦﹣3的原子结构示意图为。
3、①~④是四种微粒的原子结构示意图,请回答下列问题。
(1)③是某原子的结构示意图,请在方框内填上正确的数字。
(2)上述微粒中化学性质相似的是_______ (填序号,下同)。
(3)具有相对稳定结构的是_______。
(4)在化学变化中易得到电子的是_______。
【答案】(1)2 (2)①和④ (3)③ (4)②
4、在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)氢气是由    (填“氢分子”或“氢原子”)构成的。
(2)根据如图原子结构示意图,回答问题:
①图中,最外层达到相对稳定结构的原子是    。
②在化学反应中,锂原子容易    (填“得到”或“失去”)电子。
【答案】(1)氢分子 (2)①Ne ②失去
【解析】(1)氢气属于气态非金属单质,是由氢分子构成的。
(2)①若原子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构,图中,最外层达到相对稳定结构的原子是Ne。②锂原子的最外层电子数是1,少于4,在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子。
5离子的形成与离子结构示意图
1、下列关于Na、Na+两种粒子的判断中,正确的是(  )
①核电荷数相同;
②核外电子数相等;
③质量几乎相等;
④Na+比Na稳定。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】C
【解析】①钠原子失去最外层的1个电子形成带1个单位正电荷的Na+,但质子数没有改变,因此核电荷数不变,正确;②钠原子失去最外层的1个电子形成带1个单位正电荷的Na+,它们的核外电子数不相等,错误;③钠原子失去最外层的1个电子形成带1个单位正电荷的Na+,电子的质量与质子和中子相比较很小,可以忽略不计,所以质量几乎相等,正确;④钠原子的最外层有1个电子中,在化学反应中易失去最外层的1个电子,而Na+具有8个电子的稳定结构,故比Na稳定,正确。故选C。
2、下列关于Na、Na+两种粒子的判断中,正确的是(  )
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③Na+比Na稳定 ④质量几乎相等 ⑤质子数相等
A.①②⑤ B.②④ C.①③④⑤ D.全部
【答案】C
【解析】Na失去一个电子变为Na+,最外层电子数、电子层、核外电子数均发生改变,由于核电荷数=质子数,两者均不变;由于原子的质量主要集中在原子核上,故失去一个电子对质量影响很小,质量几乎相等;Na+具有8个电子的稳定结构,故比Na稳定。故①③④⑤正确。
3、根据所学的化学知识填空。
(1)3个氯原子    ,2个镁离子    。
(2)根据下列给出的原子结构示意图确定离子符号。
铝离子的符号为    ,硫离子的符号为    。
(3)2Na 中“2”表示          ,“+”表示          。
【答案】(1)3Cl 2Mg2+ (2)Al3+ S2- (3)2个钠离子 1个钠离子带1个单位正电荷
【解析】(2)Al原子结构示意图中的最外层电子数为3,易失去3个电子达到8电子稳定结构,电子带负电,失电子后该粒子质子数为13,电子数为10,该粒子带3个单位正电荷;S原子结构示意图中最外层电子数为6,易得电子达到8电子稳定结构,得2个电子,该粒子带2个单位负电荷。书写离子符号时电荷数写在右上角,数字在前,“+”“-”在后。(3)离子符号前面的数字表示离子个数,右上角的数字表示1个该离子所带电荷数。
4、从镍氢电池到锂电池,再到钠电池、钾电池,科学家在不断提升电池的性能。
(1)金属原子失去电子后形成   (填“阴”或“阳”)离子,锂、钠、钾等金属很容易失去电子,所以常被用作电池材料。
(2)研究表明,半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动,充电速度越快。如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小,电池容量相同的这三种电池,充满电时间最短的是    电池。
【答案】(1)阳 (2)钾
6离子符号的含义及书写
1、 右上角的数字表示的意义是(  )
A.钙原子最外层上有 2 个电子
B.钙原子有 2 个电子层
C.1 个钙离子带两个单位正电荷
D.2 个钙离子
【答案】C
2、南京理工大学胡炳成团队用新方法制得了NaN5 3H2O,该物质中含有等微粒,下列有关说法正确的是(  )
A.一个有一个原子核
B.一个带一个单位的正电荷
C.一个中共有36个质子
D.一个中共有36个电子
【答案】D
【解析】一个微粒中有5个氮原子,故中有5个原子核,A选项说法错误;1个带1个单位的负电荷,B选项说法错误;得失电子形成离子过程中质子数不变,一个N中含有7个质子,故一个中的质子数为7×5=35,C选项说法错误;中电子数比质子数大1,氮原子核内有7个质子,故一个氮原子核外有7个电子,故一个中含有电子数为7×5+1=36,D选项说法正确。
3、说出符号的意义或用符号表示。
(1)Hg 表示 ,还表示 ,也可表示 。
(2)3H+ 表示 ;Cl 表示 、 。
(3)2 个氮原子 。
【答案】(1)汞元素 1个汞原子 金属汞
(2)3个氢离子 1个氯原子 氯元素 (3)2N
4、如图所示为某粒子的结构示意图,按要求填空:
(1)当该粒子表示原子时,原子符号为    。
(2)当该粒子表示离子时,离子符号为    。
【答案】(1)C (2)Mg2+
【解析】(1)在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,当该粒子表示原子时,则有3x=2+2x,解得x=2,则该粒子的质子数为2×3=6,该元素的原子序数为6,则原子符号为C。
(2)由图可知,该粒子有两个电子层,若为离子,则最外层电子数为8,则有2x=8,解得x=4,则该粒子的质子数为3x=3×4=12,该元素的原子序数为12,则该粒子表示带2个单位正电荷的镁离子,符号为Mg2+。
7分子、原子、离子之间的关系
1、下列有关粒子的说法中正确的是(  )
A.原子的原子核都是由质子和中子构成的
B.分子可分,而原子不可再分
C.原子可转化成离子,离子不能转化为原子
D.钠原子和钠离子核电荷数相同
【答案】D
【解析】
原子的原子核不都是由质子和中子构成的,如有的氢原子中没有中子,A错误;分子可分,原子也可再分成原子核和核外电子,B错误;原子可转化成离子,离子也能转化为原子,C错误;1个钠原子失去1个电子变为1个钠离子,钠原子和钠离子核电荷数相同,D正确。
2、下列关于分子、原子、离子的相关说法不正确的是(  )
A.分子可能由同种原子构成,也可能由不同种原子构成
B.原子和离子之间可以通过得失电子实现相互转化
C.分子、原子、离子在化学反应前后都会改变
D.离子只能构成化合物,无法构成单质
【答案】C
3、如图所示,分别是钾原子、氢原子、氧原子、钠原子的原子结构示意图。
(1)A中X的值为    。
(2)A、D化学性质相似的原因是          。
(3)B形成的离子符号为    。
【答案】(1)19 (2)最外层电子数相同 (3)H+
4、在宏观、微观之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)如图为构成物质的粒子之间的关系。
①图中字母a代表     ,字母b代表    。
②在铁、氧气、氯化钠三种物质中,由离子构成的物质是        。
(2)某粒子(原子或离子)的结构示意图为。
①若m=12,当n=     时,该粒子是原子;
②若m-n<10,则该粒子是    (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
【答案】(1)①原子 核外电子 ②氯化钠 (2)①2 ②阴离子
【解析】(1)①分子、原子和离子是构成物质的三种基本粒子,所以a代表原子,原子是由原子核和核外电子构成的,所以b代表核外电子;②铁是由铁原子构成的,氧气是由氧分子构成的,氯化钠是由钠离子与氯离子构成的。
(2)①在原子中,质子数等于核外电子数,若m=12,则n=12-2-8=2;②由于m-n<10,即 m<10+n,质子数小于核外电子数,则该粒子是阴离子。
8相对原子质量的概念及其计算
1、推理和归纳是学习化学的重要方法,下列说法正确的是(  )
A.离子是带电的粒子,则带电的粒子一定是离子
B.二氧化碳气体和干冰都由二氧化碳分子构成,则它们的化学性质相同
C.可燃物、氧气、着火点三个条件同时满足物质发生燃烧,则需同时破坏这三个条件才能使之灭火
D.碳的相对原子质量为12.011,则碳原子的实际质量为
【答案】B
【解析】离子是带电的粒子,但带电的粒子不一定是离子,例如电子带负电,但电子不是离子;分子种类相同,化学性质相同,二氧化碳气体和干冰都由二氧化碳分子构成,则它们的化学性质相同;燃烧需要同时满足三个条件,则只需破坏燃烧的一个条件就能灭火;碳的相对原子质量为12.011,根据,则碳的实际质量不是12.011g。
2、下列有关相对原子质量的说法正确的是(  )
A.相对原子质量就是原子质量的简称
B.相对原子质量可用克或千克作单位
C.原子质量越大,相对原子质量就越小
D.在相对原子质量方面作出卓越贡献的中国科学家是张青莲
【答案】D
【解析】相对原子质量是以一种碳原子的质量的作为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值,不是原子质量的简称,A错误。相对原子质量有单位,单位是“1”,常省略不写,B错误。原子的相对原子质量与原子的质量成正比,原子质量越大,则相对原子质量越大,C错误。中国科学家张青莲院士测定了一些相对原子质量的新值,在相对原子质量的测定方面作出了卓越贡献,D正确。
3、原子R的相对原子质量为31,R3﹣的核外电子数为18,求原子R的核内中子数 。
【答案】16
【解析】原子R得到3个电子形成R3﹣,R3﹣的核外电子数为18,则R原子的核外电子数为18﹣3=15,原子中核内质子数=核外电子数,则R原子的核内质子数为15;原子R的相对原子质量为31,相对原子质量≈质子数+中子数,则原子R的核内中子数为31﹣15=16。
4、2021年4月13日,日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海,多国对此表示反对。核污水中含有氚,如图为氚原子结构示意图,由图可知氚原子核内 含有    个质子,    个中子,相对原子质量约为    。
【答案】1 2 3
【解析】核外电子数=核电荷数=质子数,据图可知氚原子含有1个质子、2个中子;相对原子质量≈质子数+中子数,因此氚原子的相对原子质量=1+2=3。
5、从附录Ⅱ中查出钠、镁、铝的相对原子质量(保留一位小数)。根据所查数据,比较相同质量的钠、镁、铝三种金属,哪一种所含的原子个数最多,哪一种所含的原子个数最少?为什么?
【答案】钠原子个数最多,铝原子个数最少。质量相同,钠的相对原子质量小,其原子质量也小,所以其原子个数多;相反,铝的相对原子质量大,其原子质量也大,所以其原子个数少。
6、根据下列数据进行计算。
(1)已知一个M原子的质量为akg,一个碳-12原子的质量为bkg,则M原子的相对原子质量为    (用含a、b的式子表示)。
(2)已知某氧原子的相对原子质量为16,某硫原子的相对原子质量为32。若该氧原子的质量为mg,计算该硫原子的质量。(写出计算过程,下同)
(3)已知镁的相对原子质量为24,铜的相对原子质量为64,计算等质量的镁、铜中镁原子和铜原子的个数比。
【答案】
(1)
(2)解:原子的相对原子质量与原子的质量成正比,已知某氧原子的相对原子质量为16,某硫原子的相对原子质量为32,若该氧原子的质量为mg,则该硫原子的质量为 ×mg=2mg。答:该硫原子的质量为2mg。
(3)解:已知镁的相对原子质量为24,铜的相对原子质量为64,设镁、铜的质量均为x,则镁原子和铜原子的个数比为 ∶ =8∶3。答:等质量的镁、铜中镁原子和铜原子的个数比为8∶3。

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