2.1～2.3模型、符号的建立与作用 物质的微观粒子模型 原子结构的模型-【压轴题】2024-2025 学年八年级科学下册同步培优训练（浙教版）

2.1模型、符号的建立与作用 2.2物质的微观粒子模型 2.3原子结构的模型 学习目标 1、了解用符号和模型来表示复杂的事物或过程的科学方法。举例说出学习和生活中所见过的符号和模型。学会用模型解释简单的科学现象和过程。 2、知道物质通常是由分子构成的，分子是由原子构成的，有些物质是由原子直接构成的。知道原子和分子的主要区别。知道不同种类和数量的原子能构成各种不同的分子。 3、知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的。知道原子内各种微粒的电性以及各种微粒之间的数量关系。理解离子的概念，知道离子也是构成物质的基本粒子。理解元素的概念，能分析具体粒子是否属于同一种元素。知道同位素的结构特点，能判断具体粒子是否互为同位素；了解同位素的应用。 知识重点 知识点一：模型 1．科学研究中，常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息，如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态；用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构；借助眼球模型，认识和研究眼球的基本结构和功能。 2．模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ，也可以是一个复杂的对象或过程的 示意 3．科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的 形态 、 特征 和 本质 ，这是一个建模的过程，这样的方法就是 模型方法 4．由水的状态模型可知： (1)水在状态变化中 没有 变成其他物质，构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。【 (2)在液态水变成气态水的过程中，构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下，固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。 知识点二：符号 ①能简单明了地表示事物。 ②可以避免由于事物外形不同而引起的混乱。 ③可以避免由于表达事物的文字语言不同而引起的混乱。 1．符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等，如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成，其形式简单，种类繁多，用途广泛，具有很强的实用性。 2．用 符号 能简单明了地表示事物，还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。2-1-c-n-j-y 用模型方法分别表示水汽化与水电解的过程 3．常见的符号 (1)已学过的单位符号，如 kg (千克)、 m (米)、 N (牛顿)、 Pa(帕斯卡)、 A (安培)等 (2)已学过的科学符号，如 v (速度)、 ρ(密度)、 F(力)等。 (3)仪器符号，如电流表的符号、电压表的符号等。 (4)交通符号，如限重符号、转向符号等。 知识点三：构成物质的粒子模型 1．现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子，也可以是 不同种 原子 2．分子在化学变化中是 可分 的，而原子是 不可分 的。在电解水时，水分子变成了氢分子和氧分子，它们不再保持水的 化学性质 。可见，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 3．物质通常是由 分子 构成的，但也有些物质是直接由 原子 构成的，如金属铝由铝原子构成，石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com 在电解水的反应中： 发生了变化：物质种类，分子种类，分子数目； 没有变化：原子种类，原子数目 不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子，构成分子的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。 注意点： 1．由分子构成的物质的化学性质由分子保持，由原子直接构成的物质的化学性质由原子保持，即可以理解成：某物质由什么微粒构成，则它的化学性质就由对应的微粒来保持。 2．(1)“保持物质化学性质”的含义是构成物质的每个分子的化学性质与该物质的化学性质相同，分子不变，该物质的化学性质不变；分子改变，该物质的化学性质改变。(2)分子只能保持物质的化学性质，而物质的物理性质(如颜色、状态、密度等)需要大量分子聚集起来体现，单个的分子不能体现。(3)脱离“保持物质化学性质”的前提，分子依然可以分成更小的粒子。 3．原子是化学变化中的最小粒子，只在化学变化中不能再分，如果脱离“化学变化”这个前提，原子还可分成质子、中子、电子等更小的粒子。 知识点四：粒子的大小与质量 分子和原子的质量和体积都很 小 。原子半径一般在 10－10 米数量级，如碳原子的半径为0.6×10－10米。一个碳原子的质量约为1.993×10－26千克。不同种类的分子和原子，质量是 不同 的 1．原子不一定比分子小。分子与构成该分子的原子相比，分子比原子大，如氧分子一定比氧原子大；但不同种类的分子与原子相比，则分子有可能比原子小，如氧分子就比汞原子小。 2．分子与原子的比较 分子 原子 本质区别 在化学变化中，分子可以再分 在化学变化中，原子不可以再分 相同点 ①质量和体积都很小；②都在不断地做无规则运动；③微粒间都有间隔；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 分子原子 分子、原子等微观粒子虽然都很小，但都有定的体积和质量。如: 粒子名称 原子半径 氢原子H 0.78×10m 碳原子C 0.77×10m 氧原子O 0.66×10m 知识点五：原子结构模型的建立 1．原子结构模型的建立过程 (1)1897年，英国物理学家 汤姆生 提出了一个原子模型：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。该原子模型后来被实验否定了。 (2)1911年，物理学家 卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔，实验发现多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的 偏转 。在分析实验结果的基础上，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，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。【 (3)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。 2．原子由 原子核 和 核外电子 构成。原子核带 正电荷 ，居于原子 中心 ；核外电子带 负电荷 ，在核外空间做高速运动。 3．原子核相对原子来说，体积很 小 ，但质量却很 大 ，它几乎集中了原子的全部质量。由于原子核和核外电子所带的电量大小 相等 ，电性 相反 ，所以整个原子呈电中性。 氦原子的原子核带两个单位正电荷，核外有两个带负电的电子围绕原子核做高速运动，如右图所示。 知识点六： 揭开原子核的秘密 1．用 高能量 的粒子撞击、打碎核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。 2．原子核是由两种更小的粒子—— 质子 和 中子 构成的。如一种氧原子的原子核就是由8个质子和8个中子紧密相连构成的 3．一个质子带一个单位的 正电荷 ，中子 不带电 ，一个电子带一个单位的 负电荷 。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)。科学上把原子核所带的电荷数称为 核电荷数 ，氧原子的核电荷数为 8 。 4．由于原子呈电中性，根据原子中各微粒的电性及电荷量可知：原子中， 核电荷数＝质子数＝核外电子数 。 5．质子、中子和电子的质量比较 微粒名称 电性 质量 核外电子 带 负 电荷 9.1176×10－31千克 原子核 质子 带 正 电荷 1.6726×10－27千克 中子 不带 电荷 1.6748×10－27千克 6.质子和中子都是由更微小的基本粒子—— 夸克 构成的。 注意点：原子核中质子和中子的质量近似相等，都约为一个电子质量的1834倍，故电子的质量可以忽略不计，因此原子的质量主要集中在原子核上。在原子中，原子核中质子带正电，核外电子带负电，一个电子所带电荷量和一个质子所带电荷量相等，由于核电荷数＝质子数＝核外电子数，因此原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，电性相反，整个原子呈电中性。 1．原子的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。 2．原子核内一定含有质子，但不一定含有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而无中子。 知识点七： 带电的原子——离子 1．钠在氯气中燃烧的微观过程 金属钠在氯气中燃烧时，钠原子 失去 1个电子后形成带 正 电荷的钠离子(阳离子)，氯原子 得到 1个电子后形成带 负 电荷的氯离子(阴离子)。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互 吸引 ，构成了 电中性 的氯化钠。如下图所示 2．离子是带电的 原子 或 原子团 ，带正电的叫 阳 离子，带负电的叫 阴 离子。离子也是构成物质的基本粒子，如硫酸铜就是由铜离子和硫酸根离子构成的。 3．离子与原子之间的相互转化 阳离子原子阴离子 4、 阳离子的核内质子数 ＞ 核外电子数；阴离子的核内质子数 ＜ 核外电子数。 注意点： 1．原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的，在化学变化中常作为一个整体。 2．由离子构成的物质，阴、阳离子保持其化学性质。如保持硫酸铜化学性质的粒子是铜离子和硫酸根离子。 3．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数。原子得失电子后，形成相对稳定的结构，化学性质更稳定。 知识点八：同位素——原子的“孪生兄弟” 1．科学上把具有相同 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 的原子的总称。 2．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。元素是互为同位素的原子的总称。大多数元素都有同位素，如汞元素有7种稳定的同位素。 3．同位素原子的两种表示方法 (1)常用原子符号(X)表示，其中X表示 原子种类 ，Z表示 质子数 ，A表示 质子数与中子数之和 。如氢有氕(H)、氘(H)、氚(H)三种同位素原子。 (2)也可以用“原子名称(或符号)－质子数与中子数之和”来表示。如氧的三种同位素原子分别为氧－16(O－16)、氧－17(O－17)、氧－18(O－18)。 4．同位素的应用 (1)质谱分析中，用 稳定同位素 原子作为示踪原子； (2)核潜艇利用铀的同位素 裂变 释放的能量作为动力； (3)利用 放射性同位素 对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病； (4)根据放射性同位素的 半衰期 ，进行古董鉴定。根据元素的定义可知，不同元素之间最本质的区别是核电荷数(即质子数)不同。 题型一．分子、原子、离子、元素与物质之间的关系 [例题1] 最近，科学家制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”，而一个氧气分子是由2个氧原子构成的，针对以上事实，下列说法中错误的是（　　） A．新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的 B．每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同 C．氧气分子与新型“氧分子”的化学性质应该有不同之处 D．一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成 [例题2] 如图为物质、元素及构成微粒的相互关系图，下列说法中不正确的是（　　） A．图中a为分子，b为元素，c为离子 B．由图可知，分子、原子、离子都是构成物质的微粒 C．原子得到电子可形成阴离子，原子失去电子可形成阳离子 D．不同种元素的两种离子，质子数一定不相同，电子数也一定不相同 [例题3] 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习物质科学的重要思维方式。 （1）图1为构成物质的粒子之间的关系，字母a代表的是 。 （2）图2是钠在氢气中燃烧形成氯化钠的电子的得失图。在钠、氯气、氯化钠三种物质中，由离子构成的物质是 。 [例题4] 由原子核内中子数不同的三种氢原子（1H、2H、3H）和三种氧原子（16O、17O、18O）之间最多可形成的水分子有 种。 题型二．原子的定义与构成 [例题5] 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．原子的质量集中在a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 [例题6] 核废水中含有大量的氚，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（　　） 氕原子 氚原子 A．氕原子与氚原子相对原子质量相同 B．氕原子与氚原子的核外电子数不同 C．氕原子与氚原子的质子数相同 D．氕原子与氚原子的中子数相同 题型三．分子和原子的区别和联系 [例题7] 有两种微粒，已知它们的质⼦数相等，核外电⼦数也相等。下列关于这两种微粒的说法错误的是（　　） A．可能是一种分⼦和一种原⼦ B．可能是两种不同离⼦ C．可能是一种分⼦和一种离⼦ D．可能是两种不同的分⼦ [例题8] 科学家用单个分子制成了“纳米车”，它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是（　　） A．“纳米车”分子不是由原子构成的 B．“纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的 C．“纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动 D．“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动 题型四．同位素的概念及应用 [例题9] 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﹣12的一种同位素，下列关于同位素的说法正确的是（　　） A．碳﹣14和碳﹣12的在元素周期表中位于相同的格子 B．碳﹣14和碳﹣12的主要区别是电子数不同 C．碳﹣14的中子数是6 D．碳﹣14和碳﹣12的化学性质不同，所以碳﹣14能测遗址年代而碳﹣12不能 [例题10] 我国近七成的人有着肠胃不适的症状，在检查时大部分都会发现肠胃中存在着幽门螺旋杆菌，这是一种对肠胃伤害较大，且具有传染性的细菌。幽门螺旋杆菌检测方法中最简单的就是碳﹣13、碳﹣14尿素呼气试验法。（碳﹣13、碳﹣14为碳﹣12原子的同位素原子，可表示为13C、14C）请回答：体检的人被要求口服一颗胶囊（内含13C或14C标记的尿素），15分钟后吹气，便可检测是否感染，下列说法中正确的是（　　） A．13C、14C中的中子数相同 B．13C、14C的核外电子数相同 C．13C、14C的化学性质不同 D．13C、14C中的质子数分别为13和14 题型五．原子结构的探索历程 [例题11] 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α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 [例题12] 为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了α粒子（α粒子就是氦原子核，由2个质子和2个中子构成）轰击金箔散射实验。 （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，根据实验现象（如图甲），不能获得的结论是 。 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 （2）如图乙，α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α粒子可能穿过金箔，也可能 。 （3）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 。 巩固提高 [练习1] 经测定某溶液中含有大量的、Mg2+、Na+、X（离子）等四种离子，某中与Na+的个数比为3：4，X与Mg2+的个数比为1：1，则X可能为（　　） A． B． C． D．Cl﹣ [练习2] 化合物MX6分子呈正八面体结构（正八面体是指由八个全等的正三角形围成的如图所示的几何体）。由于六个X原子与M的连接完全对称，因此将任意一个X用Y原子替换，均只能得到一种结构的MX5Y分子，按此思路，若将其中任意两个X原子用Y原子替换，则得到的化学式为MX4Y2的分子（　　） A．只有1种结构 B．存在2种不同结构 C．存在3种不同结构 D．存在4种不同结构 [练习3] 小明在药店购买了一种主要成分是过氧化氢的消毒液，查看相关信息得知其分子模型如图所示。下列有关过氧化氢的说法正确的是（　　） A．过氧化氢由氢气和氧气组成的 B．过氧化氢由水分子和氧原子构成的 C．过氧化氢由氢分子和氧分子构成的 D．一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成 [练习4] 小金绘制了如图所示的物质变化微观示意图，表示物质在一密闭容器内发生化学变化前后的不同微观状态，根据图中信息进行分析，不正确的是（　　） A．符号Δ所表示的物质在反应前后分子没有变 B．在参加反应的氢气分子个数和氮气分子个数比为3：1 C．反应后N2有剩余 D．发生化学反应的物质有氢气和氮气 [练习5] 测得某溶液中仅含有K+、SO42﹣两种离子，若K+为4n个，则SO42﹣离子数为（　　）个。 A．n B．2n C．4n D．8n [练习6] 在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离为3.844×105km。已知铁的分子质量约为9.3×10﹣26kg，密度为7.9×103kg/m3。若把铁的分子一个紧挨一个地单列排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。那么，请你估算一下这条分子大道共需要大约 个分子，这些分子的质量大约为 kg。（所有空格中的结果均保留一位有效数字即可，球体的体积公式为V，d为球体的直径） [练习7] 小科同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验，取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸干表面的煤油后，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。 （1）根据上述实验过程，请写出金属钠的一条物理性质： 。 （2）将加热后的金属钠迅速渗入氯气瓶中，可观察到的现象是：剧烈燃烧，产生黄色火焰，有大量白烟，反应结束后瓶内可见一层白色固体物质，说明这是一个 反应。 （3）针对该变化，请从原子结构的角度解释NaCl是怎么形成的？ 。 （4）小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧，生成棕色固体氯化铁，请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 （写微粒符号）。 [练习8] 蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电，据了解月壤中有丰富的资源，尤其是应用于可控核聚变的燃料He﹣3。如图所示为He﹣3及其同位素原子He﹣4的结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．“”表示的微粒为中子 B．He﹣3的相对原子质量为3 C．He﹣3与He﹣4的质子数分别为3和4 D．He﹣3与He﹣4的化学性质不同 [练习9] 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（一个单位电荷）。下列论断可能正确的是（　　） A．质子由1个u夸克和2个d夸克构成，中子由1个u夸克和1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 [练习10] 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。氢原子和氚原子结构如图所示，下列说法正确的是（　　） 氢原子 氚原子 A．氚原子与氢原子的核外电子数相同 B．氚原子与氢原子的核电荷数不同 C．氚与氢元素不属于同种元素 D．氚原子与氢原子相对原子质量相同 [练习11] 月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。太空中长期的太阳风，使得月壤中携带了大量的可作为清洁能源的氦﹣3，规模总计有100万至500万吨，远远超过了地球的储量。 （1）月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的 。（“矿物质”或“腐殖质”） （2）氦﹣3是一种氦气同位素气体，其化学符号3He，它的核内中子比“正常”氦少一个（如图1），氦﹣3原子内有 个电子。 （3）若把两个氦﹣3原子砸在一起会产生巨大的能量（如图2）这种现象叫做 。（填“氦核的裂变”或“氦核的聚变”） [练习12] 为探究原子结构，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，发现现象如图甲。根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，并绘制成图像如图乙。 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）图乙中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 点（用字母表示）。 （2）请分析现象3的原因 。 （3）通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的 。 （4）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 （填字母）。 A.用小磁针来检测电流周围存在磁场 B.用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱 C.灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流 D.引入磁感线研究磁场性质 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1模型、符号的建立与作用 2.2物质的微观粒子模型 2.3原子结构的模型 学习目标 1、了解用符号和模型来表示复杂的事物或过程的科学方法。举例说出学习和生活中所见过的符号和模型。学会用模型解释简单的科学现象和过程。 2、知道物质通常是由分子构成的，分子是由原子构成的，有些物质是由原子直接构成的。知道原子和分子的主要区别。知道不同种类和数量的原子能构成各种不同的分子。 3、知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的。知道原子内各种微粒的电性以及各种微粒之间的数量关系。理解离子的概念，知道离子也是构成物质的基本粒子。理解元素的概念，能分析具体粒子是否属于同一种元素。知道同位素的结构特点，能判断具体粒子是否互为同位素；了解同位素的应用。 知识重点 知识点一：模型 1．科学研究中，常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息，如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态；用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构；借助眼球模型，认识和研究眼球的基本结构和功能。 2．模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ，也可以是一个复杂的对象或过程的 示意 3．科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的 形态 、 特征 和 本质 ，这是一个建模的过程，这样的方法就是 模型方法 4．由水的状态模型可知： (1)水在状态变化中 没有 变成其他物质，构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。【 (2)在液态水变成气态水的过程中，构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下，固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。 知识点二：符号 ①能简单明了地表示事物。 ②可以避免由于事物外形不同而引起的混乱。 ③可以避免由于表达事物的文字语言不同而引起的混乱。 1．符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等，如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成，其形式简单，种类繁多，用途广泛，具有很强的实用性。 2．用 符号 能简单明了地表示事物，还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。2-1-c-n-j-y 用模型方法分别表示水汽化与水电解的过程 3．常见的符号 (1)已学过的单位符号，如 kg (千克)、 m (米)、 N (牛顿)、 Pa(帕斯卡)、 A (安培)等 (2)已学过的科学符号，如 v (速度)、 ρ(密度)、 F(力)等。 (3)仪器符号，如电流表的符号、电压表的符号等。 (4)交通符号，如限重符号、转向符号等。 知识点三：构成物质的粒子模型 1．现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子，也可以是 不同种 原子 2．分子在化学变化中是 可分 的，而原子是 不可分 的。在电解水时，水分子变成了氢分子和氧分子，它们不再保持水的 化学性质 。可见，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 3．物质通常是由 分子 构成的，但也有些物质是直接由 原子 构成的，如金属铝由铝原子构成，石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com 在电解水的反应中： 发生了变化：物质种类，分子种类，分子数目； 没有变化：原子种类，原子数目 不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子，构成分子的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。 注意点： 1．由分子构成的物质的化学性质由分子保持，由原子直接构成的物质的化学性质由原子保持，即可以理解成：某物质由什么微粒构成，则它的化学性质就由对应的微粒来保持。 2．(1)“保持物质化学性质”的含义是构成物质的每个分子的化学性质与该物质的化学性质相同，分子不变，该物质的化学性质不变；分子改变，该物质的化学性质改变。(2)分子只能保持物质的化学性质，而物质的物理性质(如颜色、状态、密度等)需要大量分子聚集起来体现，单个的分子不能体现。(3)脱离“保持物质化学性质”的前提，分子依然可以分成更小的粒子。 3．原子是化学变化中的最小粒子，只在化学变化中不能再分，如果脱离“化学变化”这个前提，原子还可分成质子、中子、电子等更小的粒子。 知识点四：粒子的大小与质量 分子和原子的质量和体积都很 小 。原子半径一般在 10－10 米数量级，如碳原子的半径为0.6×10－10米。一个碳原子的质量约为1.993×10－26千克。不同种类的分子和原子，质量是 不同 的 1．原子不一定比分子小。分子与构成该分子的原子相比，分子比原子大，如氧分子一定比氧原子大；但不同种类的分子与原子相比，则分子有可能比原子小，如氧分子就比汞原子小。 2．分子与原子的比较 分子 原子 本质区别 在化学变化中，分子可以再分 在化学变化中，原子不可以再分 相同点 ①质量和体积都很小；②都在不断地做无规则运动；③微粒间都有间隔；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 分子原子 分子、原子等微观粒子虽然都很小，但都有定的体积和质量。如: 粒子名称 原子半径 氢原子H 0.78×10m 碳原子C 0.77×10m 氧原子O 0.66×10m 知识点五：原子结构模型的建立 1．原子结构模型的建立过程 (1)1897年，英国物理学家 汤姆生 提出了一个原子模型：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。该原子模型后来被实验否定了。 (2)1911年，物理学家 卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔，实验发现多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的 偏转 。在分析实验结果的基础上，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，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。【 (3)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。 2．原子由 原子核 和 核外电子 构成。原子核带 正电荷 ，居于原子 中心 ；核外电子带 负电荷 ，在核外空间做高速运动。 3．原子核相对原子来说，体积很 小 ，但质量却很 大 ，它几乎集中了原子的全部质量。由于原子核和核外电子所带的电量大小 相等 ，电性 相反 ，所以整个原子呈电中性。 氦原子的原子核带两个单位正电荷，核外有两个带负电的电子围绕原子核做高速运动，如右图所示。 知识点六： 揭开原子核的秘密 1．用 高能量 的粒子撞击、打碎核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。 2．原子核是由两种更小的粒子—— 质子 和 中子 构成的。如一种氧原子的原子核就是由8个质子和8个中子紧密相连构成的 3．一个质子带一个单位的 正电荷 ，中子 不带电 ，一个电子带一个单位的 负电荷 。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)。科学上把原子核所带的电荷数称为 核电荷数 ，氧原子的核电荷数为 8 。 4．由于原子呈电中性，根据原子中各微粒的电性及电荷量可知：原子中， 核电荷数＝质子数＝核外电子数 。 5．质子、中子和电子的质量比较 微粒名称 电性 质量 核外电子 带 负 电荷 9.1176×10－31千克 原子核 质子 带 正 电荷 1.6726×10－27千克 中子 不带 电荷 1.6748×10－27千克 6.质子和中子都是由更微小的基本粒子—— 夸克 构成的。 注意点：原子核中质子和中子的质量近似相等，都约为一个电子质量的1834倍，故电子的质量可以忽略不计，因此原子的质量主要集中在原子核上。在原子中，原子核中质子带正电，核外电子带负电，一个电子所带电荷量和一个质子所带电荷量相等，由于核电荷数＝质子数＝核外电子数，因此原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，电性相反，整个原子呈电中性。 1．原子的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。 2．原子核内一定含有质子，但不一定含有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而无中子。 知识点七： 带电的原子——离子 1．钠在氯气中燃烧的微观过程 金属钠在氯气中燃烧时，钠原子 失去 1个电子后形成带 正 电荷的钠离子(阳离子)，氯原子 得到 1个电子后形成带 负 电荷的氯离子(阴离子)。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互 吸引 ，构成了 电中性 的氯化钠。如下图所示 2．离子是带电的 原子 或 原子团 ，带正电的叫 阳 离子，带负电的叫 阴 离子。离子也是构成物质的基本粒子，如硫酸铜就是由铜离子和硫酸根离子构成的。 3．离子与原子之间的相互转化 阳离子原子阴离子 4、 阳离子的核内质子数 ＞ 核外电子数；阴离子的核内质子数 ＜ 核外电子数。 注意点： 1．原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的，在化学变化中常作为一个整体。 2．由离子构成的物质，阴、阳离子保持其化学性质。如保持硫酸铜化学性质的粒子是铜离子和硫酸根离子。 3．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数。原子得失电子后，形成相对稳定的结构，化学性质更稳定。 知识点八：同位素——原子的“孪生兄弟” 1．科学上把具有相同 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 的原子的总称。 2．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。元素是互为同位素的原子的总称。大多数元素都有同位素，如汞元素有7种稳定的同位素。 3．同位素原子的两种表示方法 (1)常用原子符号(X)表示，其中X表示 原子种类 ，Z表示 质子数 ，A表示 质子数与中子数之和 。如氢有氕(H)、氘(H)、氚(H)三种同位素原子。 (2)也可以用“原子名称(或符号)－质子数与中子数之和”来表示。如氧的三种同位素原子分别为氧－16(O－16)、氧－17(O－17)、氧－18(O－18)。 4．同位素的应用 (1)质谱分析中，用 稳定同位素 原子作为示踪原子； (2)核潜艇利用铀的同位素 裂变 释放的能量作为动力； (3)利用 放射性同位素 对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病； (4)根据放射性同位素的 半衰期 ，进行古董鉴定。根据元素的定义可知，不同元素之间最本质的区别是核电荷数(即质子数)不同。 题型一．分子、原子、离子、元素与物质之间的关系 [例题1] 最近，科学家制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”，而一个氧气分子是由2个氧原子构成的，针对以上事实，下列说法中错误的是（　　） A．新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的 B．每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同 C．氧气分子与新型“氧分子”的化学性质应该有不同之处 D．一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成 【解答】解：A、氧分子是由两个氧原子构成的，新型“氧分子”是由4个氧原子构成的，故A说法正确； B、4个氧原子的新型“氧分子”，而氧分子是由2个氧原子构成的，故B说法正确； C、同种分子性质相同，不同分子性质不同，故C说法正确； D、新型“氧分子”是由4个氧原子构成，不是由2个氧气分子构成，故D说法错误。 故选：D。 [例题2] 如图为物质、元素及构成微粒的相互关系图，下列说法中不正确的是（　　） A．图中a为分子，b为元素，c为离子 B．由图可知，分子、原子、离子都是构成物质的微粒 C．原子得到电子可形成阴离子，原子失去电子可形成阳离子 D．不同种元素的两种离子，质子数一定不相同，电子数也一定不相同 【解答】解：A．分子、原子、离子是构成的物质的三种基本粒子，物质是由元素组成的，分子是由原子构成的，原子得失电子形成离子，离子得失电子可以形成原子，所以a为分子，b为元素，c为离子，故正确； B．分子、原子、离子是构成的物质的三种基本粒子，故正确； C．原子失去电子可形成阳离子，原子得到电子可形成阴离子，故正确； D．不同的离子，其核外电子数可能相同，如钠离子和氟离子核外电子数都是10；故不正确。 故选：D。 [例题3] 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习物质科学的重要思维方式。 （1）图1为构成物质的粒子之间的关系，字母a代表的是 。 （2）图2是钠在氢气中燃烧形成氯化钠的电子的得失图。在钠、氯气、氯化钠三种物质中，由离子构成的物质是 。 【解答】解：（1）分子、原子和离子是构成物质的三种基本粒子，原子得失电子会形成离子，分子是由原子构成的，原子是由原子核和核外电子构成的，即a表示原子；故答案为：原子； （2）钠是一种金属单质，是由钠原子构成的；氯气是一种气态非金属单质，是由氯分子构成的；氯化钠是由金属元素与非金属元素组成的化合物，是由钠离子与氯离子构成的，故答案为：氯化钠。 [例题4] 由原子核内中子数不同的三种氢原子（1H、2H、3H）和三种氧原子（16O、17O、18O）之间最多可形成的水分子有 种。 【解答】解：1个水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成的；由3种氢原子（1H、2H、3H）形成的“H2“有6种，与三种氧原子（16O、17O、18O）之间最多可形成的水分子有6×3＝18种。 故答案为： 18。 题型二．原子的定义与构成 [例题5] 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．原子的质量集中在a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 【解答】解：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、原子的质量主要集中在原子核上，集中在b和c上，故错误； C、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； D、原子中质子数＝电子数，a与c的数目一定相同，故正确。 故选：D。 [例题6] 核废水中含有大量的氚，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（　　） 氕原子 氚原子 A．氕原子与氚原子相对原子质量相同 B．氕原子与氚原子的核外电子数不同 C．氕原子与氚原子的质子数相同 D．氕原子与氚原子的中子数相同 【解答】解：A、氕原子与氚原子质子数相同，中子数不同，由于相对原子质量＝质子数+中子数，因此相对原子质量不同，不符合题意； B、氕原子与氚原子的核外电子数相同，都等于1，不符合题意； C、氕原子与氚原子的质子数相同，符合题意； D、氕原子与氚原子的中子数不相同，不符合题意。 故选：C。 题型三．分子和原子的区别和联系 [例题7] 有两种微粒，已知它们的质⼦数相等，核外电⼦数也相等。下列关于这两种微粒的说法错误的是（　　） A．可能是一种分⼦和一种原⼦ B．可能是两种不同离⼦ C．可能是一种分⼦和一种离⼦ D．可能是两种不同的分⼦ 【解答】解：A、可能是一种分⼦和一种原⼦，如水分子和氖原子，质⼦数和电子数均为10，故选项说法正确。 B、可能是两种不同离⼦，如氢氧根离子和氟离子，质子数为9，电子数为10，故选项说法正确。 C、不可能是一种分⼦和一种离⼦，分子不显电性，离子显电性，故选项说法错误。 D、可能是两种不同的分⼦，如水分子和氨分子，质⼦数和电子数均为10，故选项说法正确。 故选：C。 [例题8] 科学家用单个分子制成了“纳米车”，它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是（　　） A．“纳米车”分子不是由原子构成的 B．“纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的 C．“纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动 D．“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动 【解答】解：A、分子都是由原子构成的，故A错误； B、分子的质量和体积都很小，用肉眼是看不到的，故B错误； C、“纳米车”的研制成功说明分子在外力作用下能按照人规定的线路运动，说明了人可以控制分子运动，故C正确； D、“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下能按照人规定的线路运动，并不是说必须在外力作用下才能运动，故D错误。 故选：C。 题型四．同位素的概念及应用 [例题9] 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﹣12的一种同位素，下列关于同位素的说法正确的是（　　） A．碳﹣14和碳﹣12的在元素周期表中位于相同的格子 B．碳﹣14和碳﹣12的主要区别是电子数不同 C．碳﹣14的中子数是6 D．碳﹣14和碳﹣12的化学性质不同，所以碳﹣14能测遗址年代而碳﹣12不能 【解答】解：A、碳﹣14和碳﹣12均为碳元素，其原子中的质子数相同，因此在元素周期表中位于相同的格子，选项说法正确； B、碳﹣14和碳﹣12的质子数均为6，其原子的核外具有6个电子，主要区别是中子数不同，选项说法错误； C、碳﹣14的中子数是14﹣6＝8，选项说法错误； D、碳﹣14和碳﹣12的中子数不同，所以碳﹣14能测遗址年代而碳﹣12不能，选项说法错误。 故选：A。 [例题10] 我国近七成的人有着肠胃不适的症状，在检查时大部分都会发现肠胃中存在着幽门螺旋杆菌，这是一种对肠胃伤害较大，且具有传染性的细菌。幽门螺旋杆菌检测方法中最简单的就是碳﹣13、碳﹣14尿素呼气试验法。（碳﹣13、碳﹣14为碳﹣12原子的同位素原子，可表示为13C、14C）请回答：体检的人被要求口服一颗胶囊（内含13C或14C标记的尿素），15分钟后吹气，便可检测是否感染，下列说法中正确的是（　　） A．13C、14C中的中子数相同 B．13C、14C的核外电子数相同 C．13C、14C的化学性质不同 D．13C、14C中的质子数分别为13和14 【解答】解：A、13C、14C都属于碳元素，质子数相同，中子数不同，A错误； B、13C、14C都属于碳元素，质子数相同，核外电子数＝质子数，核外电子数相同，B正确； C、13C、14C都属于碳元素，化学性质相同，C错误； D、13C、14C都属于碳元素，质子数都为6，相对原子质量分别为13、14，D错误； 故选：B。 题型五．原子结构的探索历程 [例题11] 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α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 【解答】解：（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图像符合题意；故选A； （2）A、汤姆生、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，故选A正确； B、19世纪末，汤姆生发现了电子，认为原子是西瓜模型，卢瑟福能过α粒子散射实验验证了原子的核式结构模型，卢瑟福的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。 故答案为：（1）A；（2）AD。 [例题12] 为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了α粒子（α粒子就是氦原子核，由2个质子和2个中子构成）轰击金箔散射实验。 （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，根据实验现象（如图甲），不能获得的结论是 。 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 （2）如图乙，α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α粒子可能穿过金箔，也可能 。 （3）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 。 【解答】解：（1）根据卢瑟福的实验所产生的现象，说明原子核体积很小，原子核质量较大，原子核带正电荷，但是不能说明核外电子带负电荷，故答案为：D； （2）卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来；故答案为：穿不过而反弹回来； （3）α粒子由2个质子和2个中子构成，卢瑟福从氮原子中打出了微粒，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，即从现代观点看，被击出的微粒一定含有质子；故答案为：质子。 巩固提高 [练习1] 经测定某溶液中含有大量的、Mg2+、Na+、X（离子）等四种离子，某中与Na+的个数比为3：4，X与Mg2+的个数比为1：1，则X可能为（　　） A． B． C． D．Cl﹣ 【解答】解：溶液中阴阳离子所带电荷总数相等，由与Na+的个数比为3：4可知，硫酸根离子所带的负电荷数与钠离子所带的正电荷数比＝（3×2）：4＝3：2，所以X离子必须带负电荷，且X与Mg2+的个数比为1：1，所以一个X离子所带的电荷为一个单位的负电荷，观察选项，D符合题意。 故选：D。 [练习2] 化合物MX6分子呈正八面体结构（正八面体是指由八个全等的正三角形围成的如图所示的几何体）。由于六个X原子与M的连接完全对称，因此将任意一个X用Y原子替换，均只能得到一种结构的MX5Y分子，按此思路，若将其中任意两个X原子用Y原子替换，则得到的化学式为MX4Y2的分子（　　） A．只有1种结构 B．存在2种不同结构 C．存在3种不同结构 D．存在4种不同结构 【解答】解：将X替换成一个Y原子后，只能得到1种结构的MX5Y，继续用Y再替换一个X，与X原子在同一条棱上的4个Y原子被替代的情况一样，得到1种结构；另一个M原子的连接对称的位置上的X原子被替代得到第2种结构，因此MX4Y2有两种结构； 故选：B。 [练习3] 小明在药店购买了一种主要成分是过氧化氢的消毒液，查看相关信息得知其分子模型如图所示。下列有关过氧化氢的说法正确的是（　　） A．过氧化氢由氢气和氧气组成的 B．过氧化氢由水分子和氧原子构成的 C．过氧化氢由氢分子和氧分子构成的 D．一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成 【解答】解：1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成，其化学式为H2O2。 A、1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成，则过氧化氢由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。 B、由图示可知，过氧化氢由过氧化氢分子构成，故选项说法错误。 C、过氧化氢分子是由氢原子和氧原子构成的，故选项说法错误。 D、一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成，故选项说法正确。 故选：D。 [练习4] 小金绘制了如图所示的物质变化微观示意图，表示物质在一密闭容器内发生化学变化前后的不同微观状态，根据图中信息进行分析，不正确的是（　　） A．符号Δ所表示的物质在反应前后分子没有变 B．在参加反应的氢气分子个数和氮气分子个数比为3：1 C．反应后N2有剩余 D．发生化学反应的物质有氢气和氮气 【解答】解：由物质变化微观示意图可知，该反应的方程式是：N2+3H22NH3。 A、由物质的变化可知，符号△所表示的物质在反应前后分子没有变，故A正确； B、由方程式的意义可知，在参加反应的氢气分子个数和氮气分子个数比为3：1，故B正确； C、由物质的变化可知，反应后N2没有剩余，H2有剩余，故C不正确。 D、由物质的变化可知，发生化学反应的物质有氢气和氮气，故D正确。 故选：C。 [练习5] 测得某溶液中仅含有K+、SO42﹣两种离子，若K+为4n个，则SO42﹣离子数为（　　）个。 A．n B．2n C．4n D．8n 【解答】解：由溶液中仅含有K+、SO42﹣两种离子，若K+为4n个；根据溶液中阴阳离子所带电荷总数相等可知，则SO42﹣离子数为2n个。 故答案为：B。 [练习6] 在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离为3.844×105km。已知铁的分子质量约为9.3×10﹣26kg，密度为7.9×103kg/m3。若把铁的分子一个紧挨一个地单列排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。那么，请你估算一下这条分子大道共需要大约 个分子，这些分子的质量大约为 kg。（所有空格中的结果均保留一位有效数字即可，球体的体积公式为V，d为球体的直径） 【解答】解：（1）地球到月球的平均距离为： S＝3.844×105km＝3.844×108m， 铁分子的体积为： V1.18×10﹣29m3， 根据V得铁分子的直径为： d3×10﹣10m， 地球到月球的平均距离为3.844×105km＝3.844×108m， 故“分子大道”需要的分子数为： N1×1018个； （2）这些分子的总质量为： m＝m0•N＝9.3×10﹣26kg×N＝9.3×10﹣26kg×1×1018≈1×10﹣7kg。 故答案为：1×1018；1×10﹣7。 [练习7] 小科同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验，取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸干表面的煤油后，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。 （1）根据上述实验过程，请写出金属钠的一条物理性质： 。 （2）将加热后的金属钠迅速渗入氯气瓶中，可观察到的现象是：剧烈燃烧，产生黄色火焰，有大量白烟，反应结束后瓶内可见一层白色固体物质，说明这是一个 反应。 （3）针对该变化，请从原子结构的角度解释NaCl是怎么形成的？ 。 （4）小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧，生成棕色固体氯化铁，请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 （写微粒符号）。 【解答】解：（1）根据上述实验过程可知，钠保存在煤油中，说明钠的密度比煤油大。 故答案为：密度比煤油大。 （2）钠能够在氯气中燃烧，说明这是一个放热反应。 故答案为：放热。 （3）NaCl形成过程：钠原子最外层电子数是1，容易失去1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，氯原子最外层电子数是7，溶液得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子，钠离子和氯离子相互吸引，引力和斥力平衡时，形成氯化钠。 故答案为：钠原子最外层电子数是1，容易失去1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，氯原子最外层电子数是7，溶液得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子，钠离子和氯离子相互吸引，引力和斥力平衡时，形成氯化钠。 （4）铁在氯气中燃烧生成氯化铁，说明构成氯化铁的微粒是Fe3+、Cl﹣。 [练习8] 蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电，据了解月壤中有丰富的资源，尤其是应用于可控核聚变的燃料He﹣3。如图所示为He﹣3及其同位素原子He﹣4的结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．“”表示的微粒为中子 B．He﹣3的相对原子质量为3 C．He﹣3与He﹣4的质子数分别为3和4 D．He﹣3与He﹣4的化学性质不同 【解答】解：A、原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，则“”表示的微粒为质子，该选项说法不正确； B、相对原子质量≈质子数+中子数，由图He﹣3中，有2个质子和1个中子，则相对原子质量为3，该选项说法正确； C、氦为2号元素，原子序数＝原子的质子数，则He﹣3与He﹣4的质子数均为2，该选项说法不正确； D、决定元素化学性质的为最外层电子数，由于He﹣3与He﹣4和核外电子数均为2，均属于稳定结构，则化学性质相似，该选项说法不正确。 故选：B。 [练习9] 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（一个单位电荷）。下列论断可能正确的是（　　） A．质子由1个u夸克和2个d夸克构成，中子由1个u夸克和1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 【解答】解：A．质子由1个u夸克和2个d夸克构成时不带电，不符合实际，故A错误。 B．d、质子由1个u夸克和1个d夸克构成时，带电量为e，不符合实际，故B错误。 C．质子由2个u夸克和1个d夸克构成，中子由1个u夺克和2个d夺克构成时，质子带一个单位的正电荷，中子不带电，符合实际，故C正确。 D．中子由1个u夸克和1个d夸克构成时，中子带正电，与实际不符，故D错误。 故选：C。 [练习10] 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。氢原子和氚原子结构如图所示，下列说法正确的是（　　） 氢原子 氚原子 A．氚原子与氢原子的核外电子数相同 B．氚原子与氢原子的核电荷数不同 C．氚与氢元素不属于同种元素 D．氚原子与氢原子相对原子质量相同 【解答】解：A、由图可知，氕原子和氚原子都含有一个质子，质子数相同，因为核外电子数＝质子数，所以氚原子与氕原子的核外电子数相同，故选项说法正确。 B、由图可知，氕原子和氚原子都含有一个质子，质子数相同，因为核电荷数＝质子数，所以氚原子与氕原子的核电荷数相同，故选项说法错误。 C、元素是质子数相同的一类原子的总称，由图可知，氕原子和氚原子都含有一个质子，质子数相同，所以氚与氢元素属于同种元素，故选项说法错误。 D、相对原子质量≈质子数+中子数，氚原子有一个质子两个中子，相对原子质量≈3，而氕原子只有一个质子没有中子，相对原子质量≈1，所以氚原子与氕原子相对原子质量不同，故选项说法错误。 故选：A。 [练习11] 月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。太空中长期的太阳风，使得月壤中携带了大量的可作为清洁能源的氦﹣3，规模总计有100万至500万吨，远远超过了地球的储量。 （1）月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的 。（“矿物质”或“腐殖质”） （2）氦﹣3是一种氦气同位素气体，其化学符号3He，它的核内中子比“正常”氦少一个（如图1），氦﹣3原子内有 个电子。 （3）若把两个氦﹣3原子砸在一起会产生巨大的能量（如图2）这种现象叫做 。（填“氦核的裂变”或“氦核的聚变”） 【解答】解：（1）月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的矿物质； （2）氦﹣3的原子序数为2，即原子核内有2个质子。根据核外电子数等于质子数可知，它的原子内有2个电子； （3）根据图片可知，两个氦﹣3原子结合在一起形成一个质量更大的原子，这种现象叫氦核的裂变。 故答案为：（1）矿物质；（2）2；（3）氦核的聚变。 [练习12] 为探究原子结构，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，发现现象如图甲。根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，并绘制成图像如图乙。 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）图乙中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 点（用字母表示）。 （2）请分析现象3的原因 。 （3）通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的 。 （4）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 （填字母）。 A.用小磁针来检测电流周围存在磁场 B.用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱 C.灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流 D.引入磁感线研究磁场性质 【解答】解：（1）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C点能说明原子内部绝大部分是空的； （2）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； （3）原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动．原子核带正电，电子带负电；通过α粒子散射实验，可以推测出原子结构为如图丙所示中的C； （4）卢瑟福α粒子散射实验，用的是转换法， A、用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场，使用了转换法，故A不符合题意； B、用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱，使用了转换法，故B不符合题意； C、如果灵敏电流计的指针摆动，那么说明电路中产生了感应电流，使用了转换法，故C不符合题意； D、引入磁感线研究磁场性质，使用了模型法，故D符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）C；（2）原子核很小，且质量很大；（3）C；（4）D。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$