内容正文:
2.3建构原子模型
•知识点1 原子结构模型的建立过程
•知识点2 原子的构成
•知识点3 相对原子质量与离子
•作业 巩固训练
原子结构模型的建立过程
知识点1
一.原子结构模型的建立
1.原子结构的建立
①1803年,道尔顿“实心球模型”:原子是坚实的、不可再分的实心球。
②1897年,汤姆生“西瓜、枣糕模型”:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,从而形成了中性原子。
③1911年,卢瑟福“行星绕太阳模型”:原子核的质量几乎等于原子的全部质量,电子绕原子核运行,就像行星环绕太阳运转一样。
④1913年,丹麦科学家波尔“分层模型”:认为电子只能在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
⑤1927年-1935年,现代物理学家“电子云模型”。
2.α粒子散射实验:1911年卢瑟福用α粒子(一种带正电的微粒)去轰击金属箔。
(1)实验发现:
①大多数α粒子能穿过金属箔。 ②少数α粒子发生较大角度的偏转。 ③及少数α粒子被反弹回去.
(2)实验结论:
①原子大部分空间是空心的。
②原子的中心存在一种体积很小的带正电的微粒。
③α粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来,原子核带正电荷,位于原子的中心.
【典例1】人类对原子结构的认识,是科学家们不断探索、不断提出新的结构模型的过程。下列认识中,正确的是
A.汤姆孙认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.道尔顿等人在原子中发现了电子,证明原子是可分的
C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核
D.卢瑟福原子模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
【答案】C
【解析】A、道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子,说法错误;
B、汤姆孙发现了电子,证明原子是可分的,说法错误;
C、卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核,说法正确;
D、卢瑟福的核式结构模型在当时是一个重大的突破,但它并不是最完善的原子结构模型,基于新的事实和证据,科学家会不断提出新的原子结构模型,说法错误。
故选:C。
【变式1-1】人类不同阶段认识原子的模型示意图如下,其中卢瑟福的“ɑ粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。结合你所学的知识判断下列说法不正确的是
A.汤姆森发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C.“ɑ粒子轰击金箔”实验中极少数ɑ粒子发生反弹,说明原子的质量很小
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】C
【解析】A、汤姆森发现原子中存在电子,说明原子可分,推翻了道尔顿原子不可再分的认识,不符合题意;
B、从道尔顿的实心小球,到卢瑟福的行星模型,再到电子云模型,说明科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,不符合题意;
C、“ɑ粒子轰击金箔”实验中极少数ɑ粒子发生反弹,说明原子核的体积很小,质量很大,符合题意;
D、人类借助模型的建立,可以形象的看到原子的结构,对原子的认识逐渐接近本质,不符合题意。
故选C。
【变式1-2】1909年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箱实验。根据这个实验获得的正确结论是
①金原子核带正电荷;②金原子是实心球体,紧密接列;③金原子中有带负电的电子;④金原子核的质量与a粒子质量相当;⑤金原子内部有很大的空间,原子核体积很小
A.①⑤ B.②③⑤ C.①②③④ D.③④⑤
【答案】A
【解析】①α粒子带正电,一小部分α粒子改变了原来的方向,说明遇到了带正电的微粒才改变了方向,因此金原子核带正电,故说法正确;
②由α粒子轰击金箔实验,绝大多数α粒子未发生偏转,可得金原子并非是实心球体,紧密排列,故说法错误;
③该实验的三种现象不能说明核外电子所带电荷情况,故说法错误;
④有极少数的α粒子被反弹了回来,说明遇到了质量很大的东西,即原子核质量很大,故说法错误;
⑤由α粒子轰击金箔实验,绝大多数α粒子未发生偏转,可得金原子并非是实心球体,原子内部有很大空间,原子核体积很小,故说法正确。
说法正确的有①⑤,故选A。
原子的构成
知识点2
二.揭开原子的秘密
1.原子的构成:原子是由原子核和核外电子构成。
2.原子核的构成:原子核是由更小的两种粒子一质子和中子构成。
3.原子的电性:质子带一个单位的正电荷,中子不带电。整个原子呈电中性,一个核外电子带一个单位负电荷。
4.夸克:科学家们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一夸克构成。
5.注意事项:
①原子的质量主要集中在原子核,但原子核很小。原子得失电子后可以认为其质量不变。
②在原子中,质子所带的电荷数与核外电子所带的电荷数相等,电性相反,原子显电中性。
③核电荷数:原子核所带的电荷数 核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。
④中子数不一定等于质子数。原子核中不一定有中子(氢原子核中只有一个质子,没有中子)
⑤质子不同,原子种类一定不同。
6.原子结构示意图:
【典例1】如图为某原子的结构模型示意图,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.a是静止不动的 B.原子不显电性的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数--定相等 D.原子的质量主要集中在a和b上
【答案】B
【解析】A、a是电子,是在不断运动的,故选项说法错误;
B、原子不显电性,原子中a与c的数目一定相同,故选项说法正确;
C、原子中质子数不一定等于中子数,则原子中b与c的数目不一定相同,故选项说法错误;
D、原子的质量主要集中在原子核上,原子的质量主要集中在b和c上,故选项说法错误。
故选B。
【变式1-1】知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习物质结构层次后以氢气为例进行的梳理,下列叙述中不正确的是
A.a为氢分子 B.b为氢原子 C.d为氢离子 D.c为电子
【答案】C
【解析】氢气由氢分子构成,氢分子由氢原子构成,氢原子由原子核以及核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成,则a为氢分子,b为氢原子,c为电子,d是原子核而不是氢离子。
故选:C。
【变式1-2】模型认知是化学学习的一种重要方法。如图所示为某原子的结构模型图,其中a、b、c为构成该原子的三种不同微粒,则下列有关原子的说法中正确的是
A.在原子中a、b、c的数目一定相等 B.a带正电则b带负电
C.若b不带电则原子中不一定含有它 D.若a带正电则c与a的数目不一定相等
【答案】C
【解析】A、在原子中,质子数等于电子数,但质子数和中子数不一定相等,原子中a与b的数目不一定相等,故错误;
B、若a带正电,则a是质子,b是中子,中子不带电,故错误;
C、若b不带电,b是中子,原子中不一定有中子,如氢原子没有中子,故正确;
D、若a带正电,则a是质子,在原子中质子数一定等于核外电子数,所以a与c数目一定相等,故正确。
故选C。
【典例2】下列有关原子构成的叙述不正确的是
A.原子的质量主要集中在原子核上
B.相对于原子的体积来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
C.原子核是不可分割的实心球体
D.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
【答案】C
【解析】A、原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小,故选项说法正确;
B、相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计,故选项说法正确;
C、原子核可以分为质子和中子,故选项说法错误;
D、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,核外电子带负电,且质子与核外电子所带的电荷数相同,故原子不显电性,故选项说法正确;
故选:C。
【变式2-1】下列说法正确的是
A.原子的质量主要集中在原子核上 B.相同的原子无法构成不同的分子
C.原子可转化为离子,但离子不能转化为原子 D.原子核内有带正电荷的质子,所以原子显电性
【答案】A
【解析】A、原子是由原子核和核外电子构成,电子的质量很小,可以忽略不计,故原子的质量几乎都集中在原子核上,故A正确;
B、相同的原子可以构成不同的分子,如氧原子可以构成氧分子和臭氧分子,故B错误;
C、原子可通过得失电子变成离子,离子可通过失得电子变成原子,故C错误;
D、在原子中由于原子核与电子所带电量相等,电性相反,所以原子不显电性,故D错误。
故选A。
【变式2-2】科学家发现了两种新原子,它们的质子数都是117,中子数分别为176和177。下列有关叙述正确的是
A.两种原子属于同种元素
B.中子数为177的原子,核外有177个电子
C.中子数为176的原子,相对原子质量为176
D.因为两种原子的质子数相同,所以两种原子的质量也相同
【答案】A
【解析】A、元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,两种新原子的质子数相同,它们属于同种元素,故A正确;
B、在原子中,质子数=核外电子数=117,故B错误;
C、相对原子质量≈质子数+中子数,即中子数为176的原子的相对原子质量为,故C错误;
D、原子的质量主要集中在原子核上,原子核又由质子和中子构成,因为两种原子的中子数不同,所以它们的质量也不相同,故D错误。
故选A。
相对原子质量与离子
知识点3
一.相对原子质量
1.相对原子质量表示的意义:原子的质量极小,如果用千克表示,在使用过程中和记忆上都极不方便。因此,国际上规定采用相对原子质量来表示原子的质量关系。
2.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
有单位(kg)
是一个比值,单位是“1”
联系(计算公式)
相对原子质量=某原子的质量/碳—12原子质量的十二分之一
3.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,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碳原子有多种,它们的质子数都是6,但中子数不同,有6或7或8等。C—12原子是指原子核中有6个质子和6个中子的碳原子。③相对原子质量是大于等于1的数值。
二.带电的原子--离子
1.离子:原子失去电子或得到电子之后形成的带电粒子。
2.离子团:由多个原子组成的一个带电粒子团。
3.离子构成的物质:也成电中性。
4.原子与离子的对比:
【典例1】已知一个碳-12原子的质量为1.993×10-26kg,铝的相对原子质量为27,则一个铝原子的质量为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据相对原子质量的定义,其他原子跟碳-12原子质量的作比较所得的值就是这种原子的相对原子质量,铝的相对原子质量=,一个铝原子的质量=。
故选B。
【变式1-1】甲原子与乙原子的质量比为 a:b,而乙原子与碳 12 原子的质量比为 c:d,则甲原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】甲原子与乙原子的质量比为a:b,原子的相对原子质量与原子的质量呈正比,则甲原子与乙原子的相对原子质量之比为a:b,乙原子与碳12原子的质量比为c:d,故乙原子与碳 12 原子相对原子质量之比c:d,碳12原子的相对原子质量为12,则乙原子的相对原子质量为,甲原子与乙原子的质量比为a:b,则甲原子的相对原子质量为,故选:C。
【变式1-2】如图所示的模型图,根据相对原子质量的定义,右盘中的每一小块表示的是
A.一个碳原子的质量 B.一个氢原子的质量
C.一个碳原子质量的 D.一个氧原子质量的
【答案】C
【解析】由图可知,天平平衡,故右盘中16个小块的总质量等于一个氧原子的质量。氧原子的相对原子质量是16,所以1块的质量与1相对原子质量对应的质量相等,所以这个小块对应的是一个碳原子质量的;
故选:C。
【典例2】科学家研究发现青少年近视与体内缺少铬元素有关。铬原子的质子数为24,相对原子质量为52,则铬原子的中子数、核外电子数分别为
A.52、24 B.24、24 C.28、52 D.28、24
【答案】D
【解析】铬原子的相对原子质量是52,质子数是24,相对原子质量≈质子数+中子数,则铬原子的中子数为52-24=28;原子中核外电子数=质子数=24。
故选D。
【变式2-1】我国研制的铯原子钟每5400万年不差1秒。某种铯原子核内质子数为55,相对原子质量为133,则其核内中子数为
A.188 B.23 C.55 D.78
【答案】D
【解析】在原子中,相对原子质量=质子数+中子数,铯原子核内质子数为55,相对原子质量为133,则铯原子的中子数为:133-55=78;
故选:D。
【变式2-2】关于相对原子质量的叙述:
①相对原子质量就是一个原子的质量;
②相对原子质量是一个碳原子质量的1/12;
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;
④相对原子质量的单位是“千克”;
⑤相对原子质量的近似值为质子数和中子数之和;
⑥一般化学计算常采用相对原子质量的近似值。其中正确的是
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
【答案】D
【解析】①相对原子质量是一个比值,该项错误;②相对原子质量是以一种碳原子(碳-12)质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比,该项错误;③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值,该项正确;④相对原子质量不是原子的真实质量,是一个比值,它的单位是“1”,一般不读出也不写出,该项错误;⑤相对原子质量的近似值为质子数和中子数之和,该项正确;⑥一般化学计算常采用相对原子质量的近似值,该项正确;故选D。
【典例3】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、质子数<核外电子数,为阴离子,正确;
B、质子数=核外电子数为原子,错误;
C、质子数>核外电子数,则表示阳离子,错误;
D、质子数>核外电子数,则表示阳离子,错误。
故选:A。
【变式3-1】下列粒子结构示意图中表示阳离子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、核内质子数=核外电子数,为原子,选项错误;
B、核内质子数<核外电子数,为阴离子,选项错误;
C、核内质子数=核外电子数,为原子,选项错误;
D、核内质子数>核外电子数,为阳离子,选项正确;
故选D。
【变式3-2】下列粒子结构示意图,表示阴离子的是
A.B.C. D.
【答案】A
【解析】A、该粒子质子数为7,核外电子数为10,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项符合题意;
B、该粒子质子数为10,核外电子数为10,质子数=核外电子数,为原子,故选项不符合题意;
C、该粒子质子数为11,核外电子数为10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项不符合题意;
D、该粒子质子数为13,核外电子数为10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项不符合题意;
故选:A。
一、单选题
1.下列原子模型是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的是
A.“实心球”模型 B.“枣糕”模型 C.“核式结构”模型 D.“电子云”模型
【答案】C
【解析】A、道尔顿提出了原子的“实心球”模型,不符合题意;
B、汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”,不符合题意;
C、卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的“核式结构”模型,符合题意;
D、“电子云”模型是现代原子结论理论,不符合题意。
故选:C。
2.人类不同阶段认识原子的模型示意图如下,其中卢瑟福的“a粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。结合你所学的知识判断,下列有关说法中,不正确的是
A.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.“a粒子轰击金箔”实验证实相对于整个原子而言,原子核的质量和体积都很小
C.“a粒子轰击金箔”实验证实原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上
D.电子云模型形象说明电子在原子核外作无规则的高速运动
【答案】B
【解析】A、汤姆森通过实验发现了电子,提出“葡萄干布丁”模型,推翻了道尔顿原子不可再分的认识,故选项正确;
B、“a粒子轰击金箔”实验中有极少数a粒子被反弹了回来,证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,相对于整个原子而言,原子核的质量大,但体积小,故选项错误;
C、“a粒子轰击金箔”实验中有极少数a粒子被反弹了回来,证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,故选项正确;
D、现代科学家们在实验中发现电子在原子核周围像“云雾”一样,并没有固定的运动轨迹,即电子云模型形象说明电子在原子核外作无规则的高速运动,故选项正确;
故选:B。
3.在近代原子学说的发展过程中,有下列观点:①物质都是由原子构成的;②原子是实心球体;③正电荷均匀分布在整个原子内。
1911年卢瑟福用带正电的a粒子轰击原子,发现多数a粒子穿过后仍保持原来的运动方向,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,如图所示。分析实验结果,可以否定上述观点中的是
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】C
【解析】用带正电的a粒子轰击原子,发现多数a粒子穿过后仍保持原来的运动方向,说明原子核内有很大的空间,原子不是实心球体,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,说明正电荷集中在原子核上,不是均匀分布在整个原子内,不能说明物质都是由原子构成的。
故可以否定上述观点中的是②③。
故选C。
4.人类对原子结构的认识为现代量子理论的建立奠定了基础,如图几位科学家对原子的观点,按出现的先后顺序排列正确的是
A.③④①② B.③①②④ C.③①④② D.③②①④
【答案】B
【解析】首先道尔顿创立了原子学说,认为原子是一个实心球体;
汤姆森在1897年发现电子,否定了道尔顿的"实心球模型",提出了葡萄干蛋糕模型;
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;
后来,玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
故先后顺序为③①②④。
故选B。
5.在人类认识原子的不同阶段中,其中卢瑟福的“粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用.结合你所学的知识判断,下列有关说法中,不正确的是
A.汤姆森发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.“粒子轰击金箔”实验证实原子是实心球体,紧密排列
C.“粒子轰击金箔”实验证实原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上
D.“粒子轰击金箔”实验证实相对于整个原子而言,原子核的体积很小
【答案】B
【解析】A、汤姆森通过实验发现了电子,提出“葡萄干布丁”模型,推翻了道尔顿原子不可再分的认识,故选项正确;
B、“a粒子轰击金箔”实验中大多数α粒子能穿过金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,故选项错误;
C、“a粒子轰击金箔”实验中有极少数a粒子被反弹了回来,证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,故选项正确;
D、“a粒子轰击金箔”实验中有极少数a粒子被反弹了回来,证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,相对于整个原子而言,原子核的质量大,但体积小,故选项正确;
故选:B。
6.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,核外电子分布在不同的层次绕核做高速运动
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小的基本粒子一一夸克构成
【答案】B
【解析】A、发现电子的科学家是约瑟夫·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,而电子都像枣核那样镶嵌在内,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,带负电的电子在核外空间绕核运动,故B不正确符合题意;
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,故C正确不符合合题;
D、20世纪60年代,科学家发现质子和中子都是由更小的基本粒子一一夸克构成,故D正确不符合题意。
故选B。
7.如图为碳原子的结构模型图,其中a、b、c是该碳原子内的三种不同粒子,下列说法不正确的是
A.碳原子核中可能含有6个c和6个b B.碳原子的质量主要集中在b和c上
C.决定原子种类的是粒子c的数目 D.碳原子中含有6个a和8个c
【答案】D
【解析】A、碳原子中c(质子)的数目一定为6,b(中子)的数目可能为6,即质子数和中子数不一定相等,碳原子核中可能含有6个c和6个b,故A正确;
B、原子的质量主要集中在由质子和中子构成的原子核上,碳原子的质量主要集中在b(中子)和c(质子)上,故B正确;
C、质子数决定元素的种类,决定原子种类的是质子数,即粒子c的数目,故C正确;
D、原子中质子数=核外电子数,则a与c的数目一定相同,故D错误;
故选D。
8.下列关于原子核的叙述中,正确的是( )
①质量与该原子的质量相近 ②大部分原子核由质子和中子构成
③不显电性 ④带正电 ⑤不能再分
A.①②④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.②③⑤
【答案】A
【解析】原子的质量主要集中在原子核上,①正确;大部分原子核由质子和中子构成,也有的原子核中只有质子,②正确;原子核内有质子和中子,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,③错误,④正确;原子核可再分,⑤错误。故选A。
9.下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成 B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大 D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【解析】A、原子由原子核和核外电子构成,故A说法正确;
B、核外电子是分层排布的,核外电子在离核远近不同的区域中运动,故B说法正确;
C、电子的质量很小可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上,故C说法错误;
D、原子核的体积很小,原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多,故D说法正确。
故选:C。
10.下列关于原子、分子、离子等微观粒子的认识中,正确的是
①原子的种类、数量和排列方式决定分子的种类
②同种原子按不同方式结合,可以构成不同的物质
③汤姆森之前,科学家对原子的认识是原子是构成物质的最小粒子,不可再分
④原子得失电子变成离子后,元素的种类随之发生了改变
⑤卢瑟福在汤姆森研究基础上,根据ɑ粒子轰击金箔实验结论,提出了原子核式结构模型
⑥原子一定是由质子、中子和电子构成
A.全部 B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②⑤⑥
【答案】B
【解析】①分子是由原子构成的,则原子的种类、数量和排列方式决定分子的种类,认识正确;
②原子的构成方式不同,可构成不同的物质,如金刚石和石墨,认识正确;
③汤姆森之前,科学家对原子的认识是原子是构成物质的最小粒子,不可再分,认识正确;
④原子得失电子变为离子,但过程中质子数不变,则元素种类不变,认识不正确;
⑤卢瑟福在汤姆森研究基础上,根据ɑ粒子轰击金箔实验结论,提出了原子核式结构模型,即原子中含有很小的原子核,核外电子在绕核运动,认识正确;
⑥原子中不一定含有中子,如普通氢原子不含中子,认识不正确。
则认识正确的有①②③⑤,故选B。
11.下列有关原子结构的说法中,错误的是
A.原子不带电是因为原子中不存在带电粒子 B.在原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数
C.原子的质量主要集中在原子核上 D.原子中质子带正电,电子带负电
【答案】A
【解析】A.在原子中,质子和电子都带电,因为质子数一定等于核外电子数,所以原子不显电性,该选项说法错误;
B.在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,该选项说法正确;
C.电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上,该选项说法正确;
D.在原子中,质子数带正电,电子带负电,该选项说法正确,
故选A。
12.2021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
A.含有2个质子 B.核电荷数为1 C.相对原子质量为4 D.核外电子数为2
【答案】B
【解析】A、由图可知,原子中有一个质子,故A不符合题意;
B、原子结构中,质子数等于核电荷数,因此是1,故B符合题意;
C、相对原子质量约等于质子数加中子数,因此为1+2=3,故C不符合题意;
D、质子数等于核外电子数,因此电子数为1,故D不符合题意;
故选B。
13.已知一种氢原子的质量约为1.67×10﹣27kg,碳﹣12原子的质量约为1.993×10﹣26kg。下列关于这种氢原子的相对原子质量的计算式正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:1个氢原子的质量为1.67×10﹣27kg,1个标准碳原子的质量为1.993×10﹣26kg,则氢原子的相对原子质量=;
故选:C.
14.甲原子是碳原子质量的m倍,甲原子是乙原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】乙原子的相对原子质量为:,设乙原子的质量为1,则甲原子的质量为n,则碳-12原子的质量为:,故乙原子的相对原子质量为:。
故选:B。
15.下列关于相对原子质量的说法正确的是
A.相对原子质量是原子质量的简称
B.相对原子质量是原子质量与一种碳原子的比值
C.相对原子质量在数值上约等于原子核内质子数和中子数之和
D.相对原子质量是一个比值,单位为克或千克
【答案】C
【解析】A.相对原子质量是以碳原子的质量的十二分之一作为基准,其他原子的质量与这一基准的比,不是原子质量的简称,故A错误;
B.相对原子质量是原子质量与一种碳原子质量的十二分之一的比值,故B错误;
C.相对原子质量在数值上约等于原子核内质子数和中子数之和,故C正确;
D.相对原子质量是一个比值,单位为“1”,不是克或千克,故D错误。
故选:C。
16.某原子中有40个粒子,其中14个粒子不带电,下列说法正确的是
A.该原子中核外电子数为14 B.该原子相对原子质量为40
C.该原子中质子数为13 D.该原子中子数为13
【答案】B
【解析】A、由分析知,该原子中核外电子数为13,故错误;
B、在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数=13+14=27,故相对原子质量为27,故错误。
C、由分析知,该原子质子数为13,故正确;
D、由分析知,该原子中子数为14,故错误;
故选C。
17.科学家已研制成以锶原子做钟摆的世界上最精确的钟。已知一种锶原子的相对原子质量为88,其核外电子数是38,则此锶原子的中子数为
A.38 B.50 C.88 D.126
【答案】B
【解析】在原子中,相对原子质量质子数+ 中子数,锶原子的相对原子质量是 88,核外电子数为38,则锶原子的中子数为 ,故选B。
18.铟原子核外有49个电子,相对原子质量为115,则铟原子的中子数为
A.164 B.115 C.49 D.66
【答案】D
【解析】由于原子中质子数=核外电子数,所以该原子的核外电子数为49时,其核内质子数也为49,而相对原子质量≈质子数+中子数,所以原子核内中子数为115-49=66。
故选D。
19.如图所示粒子中,属于阴离子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、质子数=8,核外电子数=10,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项正确;
B、质子数=核外电子数=10,为原子,故选项错误;
C、质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项错误;
D、质子数=核外电子数=16,为原子,故选项错误;
故选:A。
20.下列粒子可以通过得到电子变成原子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、表示氯离子,失去1个电子后变成氯原子,故A不符合题意;
B、是氧离子,失去2个电子后变成氧原子,故B不符合题意;
C、是镁离子,得到2个电子后,变成镁原子,故C符合题意;
D、是氟原子,既不需要得电子,也不需要失电子,故D不符合题意;
故选:C。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.3建构原子模型
•知识点1 原子结构模型的建立过程
•知识点2 原子的构成
•知识点3 相对原子质量与离子
•作业 巩固训练
原子结构模型的建立过程
知识点1
一.原子结构模型的建立
1.原子结构的建立
①1803年,道尔顿“实心球模型”:原子是坚实的、不可再分的实心球。
②1897年,汤姆生“西瓜、枣糕模型”:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,从而形成了中性原子。
③1911年,卢瑟福“行星绕太阳模型”:原子核的质量几乎等于原子的全部质量,电子绕原子核运行,就像行星环绕太阳运转一样。
④1913年,丹麦科学家波尔“分层模型”:认为电子只能在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
⑤1927年-1935年,现代物理学家“电子云模型”。
2.α粒子散射实验:1911年卢瑟福用α粒子(一种带正电的微粒)去轰击金属箔。
(1)实验发现:
①大多数α粒子能穿过金属箔。 ②少数α粒子发生较大角度的偏转。 ③及少数α粒子被反弹回去.
(2)实验结论:
①原子大部分空间是空心的。
②原子的中心存在一种体积很小的带正电的微粒。
③α粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来,原子核带正电荷,位于原子的中心.
【典例1】人类对原子结构的认识,是科学家们不断探索、不断提出新的结构模型的过程。下列认识中,正确的是
A.汤姆孙认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.道尔顿等人在原子中发现了电子,证明原子是可分的
C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核
D.卢瑟福原子模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
【变式1-1】人类不同阶段认识原子的模型示意图如下,其中卢瑟福的“ɑ粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。结合你所学的知识判断下列说法不正确的是
A.汤姆森发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C.“ɑ粒子轰击金箔”实验中极少数ɑ粒子发生反弹,说明原子的质量很小
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【变式1-2】1909年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箱实验。根据这个实验获得的正确结论是
①金原子核带正电荷;②金原子是实心球体,紧密接列;③金原子中有带负电的电子;④金原子核的质量与a粒子质量相当;⑤金原子内部有很大的空间,原子核体积很小
A.①⑤ B.②③⑤ C.①②③④ D.③④⑤
原子的构成
知识点2
二.揭开原子的秘密
1.原子的构成:原子是由原子核和核外电子构成。
2.原子核的构成:原子核是由更小的两种粒子一质子和中子构成。
3.原子的电性:质子带一个单位的正电荷,中子不带电。整个原子呈电中性,一个核外电子带一个单位负电荷。
4.夸克:科学家们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一夸克构成。
5.注意事项:
①原子的质量主要集中在原子核,但原子核很小。原子得失电子后可以认为其质量不变。
②在原子中,质子所带的电荷数与核外电子所带的电荷数相等,电性相反,原子显电中性。
③核电荷数:原子核所带的电荷数 核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。
④中子数不一定等于质子数。原子核中不一定有中子(氢原子核中只有一个质子,没有中子)
⑤质子不同,原子种类一定不同。
6.原子结构示意图:
【典例1】如图为某原子的结构模型示意图,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.a是静止不动的 B.原子不显电性的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数--定相等 D.原子的质量主要集中在a和b上
【变式1-1】知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习物质结构层次后以氢气为例进行的梳理,下列叙述中不正确的是
A.a为氢分子 B.b为氢原子 C.d为氢离子 D.c为电子
【变式1-2】模型认知是化学学习的一种重要方法。如图所示为某原子的结构模型图,其中a、b、c为构成该原子的三种不同微粒,则下列有关原子的说法中正确的是
A.在原子中a、b、c的数目一定相等 B.a带正电则b带负电
C.若b不带电则原子中不一定含有它 D.若a带正电则c与a的数目不一定相等
【典例2】下列有关原子构成的叙述不正确的是
A.原子的质量主要集中在原子核上
B.相对于原子的体积来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
C.原子核是不可分割的实心球体
D.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
【变式2-1】下列说法正确的是
A.原子的质量主要集中在原子核上 B.相同的原子无法构成不同的分子
C.原子可转化为离子,但离子不能转化为原子 D.原子核内有带正电荷的质子,所以原子显电性
【变式2-2】科学家发现了两种新原子,它们的质子数都是117,中子数分别为176和177。下列有关叙述正确的是
A.两种原子属于同种元素
B.中子数为177的原子,核外有177个电子
C.中子数为176的原子,相对原子质量为176
D.因为两种原子的质子数相同,所以两种原子的质量也相同
相对原子质量与离子
知识点3
一.相对原子质量
1.相对原子质量表示的意义:原子的质量极小,如果用千克表示,在使用过程中和记忆上都极不方便。因此,国际上规定采用相对原子质量来表示原子的质量关系。
2.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
有单位(kg)
是一个比值,单位是“1”
联系(计算公式)
相对原子质量=某原子的质量/碳—12原子质量的十二分之一
3.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,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碳原子有多种,它们的质子数都是6,但中子数不同,有6或7或8等。C—12原子是指原子核中有6个质子和6个中子的碳原子。③相对原子质量是大于等于1的数值。
二.带电的原子--离子
1.离子:原子失去电子或得到电子之后形成的带电粒子。
2.离子团:由多个原子组成的一个带电粒子团。
3.离子构成的物质:也成电中性。
4.原子与离子的对比:
【典例1】已知一个碳-12原子的质量为1.993×10-26kg,铝的相对原子质量为27,则一个铝原子的质量为
A. B. C. D.
【变式1-1】甲原子与乙原子的质量比为 a:b,而乙原子与碳 12 原子的质量比为 c:d,则甲原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【变式1-2】如图所示的模型图,根据相对原子质量的定义,右盘中的每一小块表示的是
A.一个碳原子的质量 B.一个氢原子的质量
C.一个碳原子质量的 D.一个氧原子质量的
【典例2】科学家研究发现青少年近视与体内缺少铬元素有关。铬原子的质子数为24,相对原子质量为52,则铬原子的中子数、核外电子数分别为
A.52、24 B.24、24 C.28、52 D.28、24
【变式2-1】我国研制的铯原子钟每5400万年不差1秒。某种铯原子核内质子数为55,相对原子质量为133,则其核内中子数为
A.188 B.23 C.55 D.78
【变式2-2】关于相对原子质量的叙述:
①相对原子质量就是一个原子的质量;
②相对原子质量是一个碳原子质量的1/12;
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;
④相对原子质量的单位是“千克”;
⑤相对原子质量的近似值为质子数和中子数之和;
⑥一般化学计算常采用相对原子质量的近似值。其中正确的是
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
【典例3】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【变式3-1】下列粒子结构示意图中表示阳离子的是
A. B. C. D.
【变式3-2】下列粒子结构示意图,表示阴离子的是
A.B.C. D.
一、单选题
1.下列原子模型是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的是
A.“实心球”模型 B.“枣糕”模型 C.“核式结构”模型 D.“电子云”模型
2.人类不同阶段认识原子的模型示意图如下,其中卢瑟福的“a粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。结合你所学的知识判断,下列有关说法中,不正确的是
A.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.“a粒子轰击金箔”实验证实相对于整个原子而言,原子核的质量和体积都很小
C.“a粒子轰击金箔”实验证实原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上
D.电子云模型形象说明电子在原子核外作无规则的高速运动
3.在近代原子学说的发展过程中,有下列观点:①物质都是由原子构成的;②原子是实心球体;③正电荷均匀分布在整个原子内。
1911年卢瑟福用带正电的a粒子轰击原子,发现多数a粒子穿过后仍保持原来的运动方向,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,如图所示。分析实验结果,可以否定上述观点中的是
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.人类对原子结构的认识为现代量子理论的建立奠定了基础,如图几位科学家对原子的观点,按出现的先后顺序排列正确的是
A.③④①② B.③①②④ C.③①④② D.③②①④
5.在人类认识原子的不同阶段中,其中卢瑟福的“粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用.结合你所学的知识判断,下列有关说法中,不正确的是
A.汤姆森发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.“粒子轰击金箔”实验证实原子是实心球体,紧密排列
C.“粒子轰击金箔”实验证实原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上
D.“粒子轰击金箔”实验证实相对于整个原子而言,原子核的体积很小
6.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,核外电子分布在不同的层次绕核做高速运动
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小的基本粒子一一夸克构成
7.如图为碳原子的结构模型图,其中a、b、c是该碳原子内的三种不同粒子,下列说法不正确的是
A.碳原子核中可能含有6个c和6个b B.碳原子的质量主要集中在b和c上
C.决定原子种类的是粒子c的数目 D.碳原子中含有6个a和8个c
8.下列关于原子核的叙述中,正确的是( )
①质量与该原子的质量相近 ②大部分原子核由质子和中子构成
③不显电性 ④带正电 ⑤不能再分
A.①②④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.②③⑤
9.下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成 B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大 D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
10.下列关于原子、分子、离子等微观粒子的认识中,正确的是
①原子的种类、数量和排列方式决定分子的种类
②同种原子按不同方式结合,可以构成不同的物质
③汤姆森之前,科学家对原子的认识是原子是构成物质的最小粒子,不可再分
④原子得失电子变成离子后,元素的种类随之发生了改变
⑤卢瑟福在汤姆森研究基础上,根据ɑ粒子轰击金箔实验结论,提出了原子核式结构模型
⑥原子一定是由质子、中子和电子构成
A.全部 B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②⑤⑥
11.下列有关原子结构的说法中,错误的是
A.原子不带电是因为原子中不存在带电粒子 B.在原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数
C.原子的质量主要集中在原子核上 D.原子中质子带正电,电子带负电
12.2021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
A.含有2个质子 B.核电荷数为1 C.相对原子质量为4 D.核外电子数为2
13.已知一种氢原子的质量约为1.67×10﹣27kg,碳﹣12原子的质量约为1.993×10﹣26kg。下列关于这种氢原子的相对原子质量的计算式正确的是
A. B. C. D.
14.甲原子是碳原子质量的m倍,甲原子是乙原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
15.下列关于相对原子质量的说法正确的是
A.相对原子质量是原子质量的简称
B.相对原子质量是原子质量与一种碳原子的比值
C.相对原子质量在数值上约等于原子核内质子数和中子数之和
D.相对原子质量是一个比值,单位为克或千克
16.某原子中有40个粒子,其中14个粒子不带电,下列说法正确的是
A.该原子中核外电子数为14 B.该原子相对原子质量为40
C.该原子中质子数为13 D.该原子中子数为13
17.科学家已研制成以锶原子做钟摆的世界上最精确的钟。已知一种锶原子的相对原子质量为88,其核外电子数是38,则此锶原子的中子数为
A.38 B.50 C.88 D.126
18.铟原子核外有49个电子,相对原子质量为115,则铟原子的中子数为
A.164 B.115 C.49 D.66
19.如图所示粒子中,属于阴离子的是
A. B. C. D.
20.下列粒子可以通过得到电子变成原子的是
A. B. C. D.
/
学科网(北京)股份有限公司
$$