第二章2.3-2.4 建构原子模型、探究物质组成的奥妙 综合练习-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

第4讲 2.3-2.4(建构原子模型+探究物质组成的奥妙) 2.3 建构原子模型 知识整理1：原子结构模型的建立过程 (1)1808年，英国科学家 提出原子是一个不可再分的实心球体，原子是构成物质的最小微粒。 (2)1897年，英国物理学家 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。 (3)1911年，物理学家 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 。在分析实验结果的基础上，卢瑟福提出了原子的 模型：在原子的中心有一个很小的 ，原子的全部 和几乎全部的 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。【 【课堂练习】题型一：原子结构模型的建立过程 [例题1] 原子结构模型的建立经历不断完善、不断修正的过程，使得模型更接近事物的本质，下列相关科学史描述不正确的是（　　） A．英国化学家道尔顿提出了实心球模型，认为原子是坚实的、不可再分的实心球 B．英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，且原子是电中性的 C．英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，得出正电荷均匀分布在整个原子内 D．丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动 [例题2] 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 第2题图 第3题图 [例题3] （2024春•余杭区期末）如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图，其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹（　　） A．a B．b C．c D．d 知识整理2：原子的构成 1．用 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—— 和 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 ，中子 ，一个电子带一个单位的 。如氧原子核内有8个质子，则氧原子核带 个单位正电荷(即＋8)。科学上把原子核所带的电荷数称为 ，氧原子的核电荷数为 。 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， ＝ ＝ 。 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 电荷 9.1176×10－31千克 原子核 质子 带 电荷 1.6726×10－27千克 中子 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—— 构成的。 【课堂练习】题型二：原子的构成 [例题4] （2024春•宁波模拟）1934年科学家在实验中发现了氢元素的一种同位素原子—氚，氚的质子数为1，中子数为2，则下列能表示其原子结构的是（ 　） A． B. C. D. [例题5] （2024春•临海市期中）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氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c相对应的是（　　） A．原子、核外电子、原子核 B．原子核、原子、核外电子 C．原子、原子核、核外电子 D．核外电子、原子核、原子 [例题6] 2024年5月3日，我国嫦娥六号月球探测器发射升空，开启了世界首次月球背面采样返回之旅。此前科研团队对嫦娥五号带回的月壤和月岩进行分析，发现月球表面土壤中有丰富的钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁FeTiO3，钛元素的部分信息如图，下面说法正确的是（　 　） A．钛原子的中子数是22 B．钛原子的核外电子数是22 C．FeTiO₃中Ti化合价为+3 D．钛元素的相对原子质量为47.87克 知识整理3：相对原子质量 1．原子的质量极小，计算起来极不方便。为此，国际上规定采用 来表示原子的质量关系。 2．相对原子质量的概念：把一个碳－12 原子的质量分为 等份，则1份质量为1.993×10－26×＝1.661×10－27千克。其他原子的质量与1.661×10－27千克质量相比后得出一定的 ，这个比值就是该原子的 。2 3．相对原子质量的计算式：某原子的相对原子质量＝ 。 4．原子的质量与相对原子质量的区别和联系如下表所示： 原子的质量 相对原子质量 性质 实验测出的一个原子的实际质量 比较得出的相对质量 数值与 单位 数值非常小，单位为“kg” 数值一般取整数，单位为“1”，通常不写 联系 某原子的相对原子质量＝ 【课堂练习】题型三：相对原子质量 [例题7] （2024春•浙江期中）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： 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 [例题8] （2024春•拱墅区月考）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 知识整理4：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 个电子后形成带 电荷的钠离子(阳离子)，氯原子 1个电子后形成带 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 ，构成了 的氯化钠。 2．离子是带电的 或 ，带正电的叫 离子，带负电的叫 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。 【课堂练习】题型四：离子 [例题9] 下列粒子结构示意图得出的结论中，错误的是（　　） A． ①④属于同种元素 B. ②③④属于离子 C. ⑤易失去电子成为阳离子 D. ①⑤的结构不稳定 [例题10] 写出下列离子或原子团的符号． (1)氢氧根离子：___________；(2)硝酸根离子：___________；(3)硫酸根离子：___________； (4)镁离子：___________。 2.4 探究物质组成的奥妙 知识整理1：认识元素概念 1、 科学上把具有相同 (即 )的一类原子总称为 。如氧元素就是所有核电荷数为 的原子的总称。 2、在物质发生化学变化时，原子的种类不变。所以在物质发生化学变化中元素的种类也是不变的 【课堂练习】题型一：认识元素概念 [例题11] （2024春•余杭区期中）中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是（ 　） A．质子数不同 B．中子数不同 C．质量不同 D．相对原子质量不同 [例题12] （2024春•嘉兴期中）如图表示四种原子的结构模型（“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子），下列说法正确的是（ 　） A．甲、丙的核电荷数不同 B．甲、丁的相对原子质量相同 C．乙、丁不属于同一种元素 D．甲、乙为互为同位素原子 知识整理2：同位素 1．原子核内的 相同、 不相同的同类原子互为 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。 2．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 ，Z表示 ，A表示 。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)。 3．同位素的应用 (1)质谱分析中，用同位素原子作为示踪原子； (2)核潜艇利用铀的同位素 释放的能量作为动力； (3)利用 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 ，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。 【课堂练习】题型二：同位素 [例题13] （2024春•温州期中）氘、氚是氢的同位素原子，氘、氚原子中数量不同的是（ 　） A．中子数 B．质子数 C．电子数 D．核电荷数 [例题14] （2024春•杭州钱学森学校期中）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 知识整理3：元素分布 1、地壳主要由 、 、 铝 、 、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成，其中含量最高的是 ，其次是 。金属元素中含量最高的是 ，其次是 。 2、人体中的元素及作用 (1)人体内大约含有30多种元素，其中 11 种为大量元素，约占99.95%，其余为 元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围， 或 都不利于人体健康。另外，人体内也含有一些有害元素，如镉、汞、铅等。 (2)人体含量最高的元素是 元素，含量最高的金属元素是 元素。 (3) 元素能促进儿童骨骼生长； 元素能预防贫血； 元素能预防甲状腺肿大； 元素能预防龋齿； 元素能增进食欲，促进儿童的生长发育； 元素能预防癌症。 3．海水中，除了水由氢、氧两种元素组成以外，含量较高的是 元素、 元素和 元素，还有一些贵重金属，如金等 4．有机化合物中大都含有 、 、 三种元素。 5．人造元素是通过核反应制得的，其中有些人造元素和天然元素具有 。放射性元素对人体有害，但利用放射性可以检查和治疗一些疾病、灭菌和消毒。 6、由同种元素组成的纯净物叫 。不同种元素组成的纯净物叫 ，在某些霓虹灯中充人的氩气由氩元素组成，氩的性质非常稳定，在通常情况下很难跟其他物质发生化学反应，氦、氖与氩类似，它们的性质都很稳定，在自然界中的含量都较低，这类元素叫 元素。 【课堂练习】题型三：元素分布 [例题15] （2023春•鹿城区校级期中）世界是由元素组成的，能正确表示地壳中元素含量分布的是（ 　） A． B． C． D． [例题16] （2023春•杭州期中）下列说法正确的是（ 　） ①地壳中最多的金属元素是铝，也就是金属铝 ②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素，种类少于金属元素 ③人体中只含有非金属元素，没有金属元素 ④人体中氢、氧元素含量很高，这与水占人体质量的70%以上有关 A．①③④ B．②③④ C．①② D．②④ 知识整理4：元素符号 1、元素符号是国际上统一采用的符号，通常用该元素拉丁文的第一个字母 来表示，如用“O”表示氧元素；当两种元素的第一个字母相同时，则再附上一个 字母作为该元素符号，以示区别，如用“Ca”表示钙元素，用“Cu”表示铜元素。利用元素符号表示离子也很方便，把离子的电荷数目和电性标注在元素符号的右上角。例如，带1个单位正电荷的钠离子用 表示，带1个单位负电荷的氯离子用 表示，钙原子失去两个电子形成的钙离子用 表示。 2、元素符号的写法 (1)由一个字母表示的元素符号要 ，如H、O、N等。 (2)由两个字母表示的元素符号，第一个字母要 ，第二个字母要 ，如Na、Mg、Cu等。 3、元素符号的意义 (1)表示一种 ，如H可表示 ；若物质是由原子直接构成的，还表示一种 ，如Cu可表示铜这种物质。 (2)表示这种元素的1个 ，如H还可表示一个氢原子。 (3)如果在元素符号前面加上数字，则表示某元素的若干个原子。如3H表示 。 元素符号本身既有宏观含义——表示某种元素，又有微观含义——表示该元素的1个原子。但当元素符号前面有数字时，则只有微观含义，只能表示几个某原子，不再具有宏观含义。 【课堂练习】题型四：元素符号 [例题17] （2023春•杭州期中）下列元素分类正确的是（ 　） A．金属元素：Ca Mg Fe Cu B．非金属元素：P Si Ag C C．稀有气体元素：He Ne Ar Cl D．固体非金属元素：O S P Si [例题18] （2024春•西湖区校级期中）下列各组元素中，元素符号的第一个字母相同的一组是（ 　） A．氯、碳、钙、铜 B．氢、汞、铁、银 C．钠、镁、氧、氮 D．锰、硫、锌、银 [例题19] （2024春•吴兴区期中）下列关于符号“N”所表示的含义，正确的是（ 　） ①氮元素 ②氮的原子核 ③一个氮元素 ④一个氮原子 ⑤氮气 A．①②④ B．②③ C．①④ D．①④⑤ [例题20] （2022春•西湖区校级期中）下列元素符号表示正确的是（　　） A．银Hg B．氯Al C．氟Fu D．钙Ca [例题21] （2023春•上城区期中）下列常见元素中，属于金属元素的是（ 　） A．C B．Cu C．Si D．O 知识整理5：探索元素周期表 1、根据元素的 原子 和 ，科学家把人们已知的110多种元素按 科学有序地排列起来，得到的表叫做 。 2、元素周期表的每一个横行叫做一个 ，表中共有7个横行，表示有 个周期。每个周期由 元素开头(第一周期除外)，过渡到非金属元素，最后以 元素结尾。同一周期从左到右，元素原子的 逐渐增加。 3、元素周期表的每一个纵列叫做一个 ，元素周期表中共有18个纵列， 个族(其中第8、9、10三个纵列共同组成一个族)。同族元素的化学性质相似。 4、在元素周期表中，每一种元素都占有一格位置，每一格包括元素的 原子序数 、 元素符号 、 元素名称 、 相对原子质量等内容(如下图所示)。 4、元素周期表的应用：元素周期表是学习和研究科学的重要工具。我们可以从元素周期表中获得有关元素的许多信息，如元素单质的 ；元素是人工合成的还是自然存在的；元素是金属、非金属还是稀有气体等。 【课堂练习】题型五：探索元素周期表 [例题22] （2023春•乐清市期中）天宫课堂中，航天员王亚平用视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验，锆原子核外电子数为40，中子数为51，相对原子质量为91，元素符号为Zr，请模仿图甲，将该元素对应信息编写到图乙中相应位置，“①”处应填（ 　） A．91 B．51 C．40 D．11 [例题23] （2024春•鄞州区期末）2020年，嫦娥五号首次实现了月球采样返回，成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年，嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的采样，近期将返回地球，这将是人类历史上第一次获得月背土壤。中国科学院地球化学研究所团队在月壤样本中发现了共生的二氧化硅的高压相一一赛石英，其主要化学组成为二氧化硅，硅元素的部分信息如图，下列说法正确的是（ 　） A．硅-28和硅-30的质子数相等 B．硅元素的相对原子质量为28.09克 C．硅是一种金属元素 D．硅元素的符号为S 【课堂检测】 1. 锂离子电池目前在便携式电子设备和新能源汽车中占据主导地位，钠离子电池被认为是极具潜力的下一代电化学储能技术。如图为锂原子、钠离子的结构示意图及其在元素周期表中的信息，下列说法错误的是（　　） A．锂和钠的化合价均为+1 B．锂和钠原子核外电子层数均为2 C．钠是海水中含量最多的金属元素 D．锂的相对原子质量为6.941 2. （2023春•鹿城区校级期中）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 3. （2023春•西湖区校级期中）氚是氢的一种同位素，氚原子含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示氚原子结构的是（　　） 4. （2023春•金华期中）学习科学发展史可以帮助我们增加科学知识，培养科学思维。原子结构模型发展是指从1803年道尔顿提出的第一个原子结构模型开始，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。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．门捷列夫 5. （2023春•鹿城区月考）英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的金箔高速α粒子流，轰击一片很薄的金箔，得到了如图所示的实验现象。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（　　） A．同种电荷相互排斥 B．原子核外电子带负电荷 C．力是改变物体运动状态的原因 D．原子核的体积很小 6. （2024春•浙江期中）地壳中含量最多的金属元素是（　　） A．Al B．Si C．Fe D．O 7. （2023春•鹿城区校级期中）世界是由元素组成的。图中能正确表示地壳中元素含量分布的是（　　） A．B． C． D． 8. （2023春•温州期末）如图是甲烷燃烧的反应物和生成物的微观示意图，其中表示单质的模型是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 9. （2023春•杭州期中）下列元素分类正确的是（　　） A．金属元素：Ca Mg Fe Cu B．非金属元素：P Si Ag C C．稀有气体元素：He Ne Ar Cl D．固体非金属元素：O S P Si 10. （2023春•龙港市期中）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 11. （2023春•西湖区校级期中）同位素标记可以追踪有关反应中有关原子的去路，16O与18O是氧的二种同位素原子。1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用某种植物，采用同位素标记法进行了如下实验：第一组：H218O+C16O2→某种植物→18O2，第二组：H216O+C18O2→某种植物→16O关于该实验，有关叙述不正确的是（　　） A．实验目的是为了研究光合作用制造的氧来自于水还是二氧化碳 B．第二组实验是没必要做的 C．16O与18O两种原子质子数相同，中子数不同，化学性质相同 D．为了得到科学结论，此实验应该在密闭的容器里进行，重复多次 【课后练习】 1. （2023春•杭州期中）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 2. （2024春•温州期末）电与磁的发展推动了人类对微观粒子的认识。 材料一：19世纪，物理学家发现空气在高电压作用下会产生粒子流，通过磁场时该粒子流会发生偏转（如图甲），且偏转方向与带正电的α粒子（内含2个质子）在磁场作用下的运动方向相反，这些粒子即为电子。 材料二：1911年，卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子发生反弹（如图乙）。在分析实验结果的基础上，提出了原子核式结构模型。 材料三：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核。氮原子核在被轰击后有微粒被打出，同时α粒子留在核内，导致氮原子核转变为氧原子核。 （1）材料二中少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子发生偏转的原因是 。 （2）材料三中“氮原子核转变为氧原子核”说明氮原子核内 数目增加，使氮原子转变成氧原子。 （3）电荷的定向运动形成电流。请结合材料一分析电子和α粒子在磁场中运动时偏转方向相反的原因： 。 3. （2024春•鹿城区校级期中）科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间。 材料一：19世纪初，有化学家认为：氢是母体，其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍，少数元素如Cl是35.5倍，则是由于实验误差造成的。 材料二：1886年，英国科学家克鲁克斯大胆假设：同一元素的原子，可以有不同的相对原子质量。化学家定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。 材料三：1961年8月，国际上采用12C的作为相对原子质量的标准，确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。 （1）在克鲁克斯假设中，同种元素的原子，相对原子质量却不同，是因为原子核中质子数相同，而 不同。 （2）氢的三种同位素原子氕氘氚相对原子质量分别为1、2、3，氢元素的相对原子质量为1.008，则三种原子中百分比含量最多的是 。 （3）结合已学知识和上述材料分析，下列说法正确的 （可多选）。 A.元素的相对原子质量一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量 B.自然界中大部分元素都有同位素原子，由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数 C.若相对原子质量采用12C的作为标准，则各元素的相对原子质量也会改变 D.氯元素的相对原子质量是35.5，自然界仅有的两种同位素原子35Cl和37Cl，二者数量百分比各占一半 E.在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合，计算该化合物相对分子质量时仍能使用该金属元素原来的相对原子质量 4. （2024春•金东区期末）1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。 ①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。 ②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体。 ③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。 根据演示模型并结合所学知识回答。 （1）固定在环形金属板中央的磁体，用来模拟的是原子中的哪一结构 ？ （2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 （填字母编号）。 A．直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B．直径5cm、重40g、内环S极、外环N极 C．直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D．直径5cm、重40g、内环N极、外环S极 （3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为： 。 （4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 （填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。 A. B. C. D. 5. （2024春•西湖区校级期中）氖气是芯片制造的核心材料之一，很难找到替代的产品。如图是氖元素在元素周期表中的相关信息，下列说法错误的是（　　） A．氖气的化学式为Ne B．氖原子核内有10个质子 C．氖气是由氖分子构成的 D．氖元素的相对原子质量20.18 6. （2024春•东阳市期末）目前主流的新能源车都采用锂电池储能，如图甲是元素周期表中锂元素这一格子的具体信息。 （1）锂原子的核电荷数是 。 （2）“Li”除了表示锂元素、一个锂原子之外，还能表示 。 （3）图乙表示锂原子转变为锂离子的过程，锂离子符号可表示为 。 7. （2024春•台州期中）元素周期表是学习化学的工具，请根据如图元素周期表的部分信息回答问题。 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 3 Li 锂 6.941 4 Be 铍 9.012 5 B 硼 10.81 6 C 碳 12.01 7 N 氮 14.01 8 O 氧 16.00 9F 氟 19.00 10 Ne 氖 20.18 3 11 Na 钠 22.99 12 Mg 镁 24.31 13 Al 铝 26.98 14 Si 硅 28.09 15 P 磷 30.97 16 S 硫 32.06 17 Cl 氯 35.45 18 Ar 氩 39.95 （1）表中不同种元素最本质的区别是 （填字母）。 A.质子数不同 B.中子数不同 C.电子数不同 D.相对原子质量不同 （2）一种原子原子核内有14个中子，核外电子有13个，它的相对原子质量是 。 （3）M2﹣与Ne核外电子数相同，则M元素名称为 元素。 8. （2024春•西湖区校级月考）元素周期表是学习和研究化学的重要工具，试根据图示回答相应问题： （1）图甲是钪元素在元素周期表中的信息，则钪元素原子的核外电子数为 。 （2）图乙为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，以下 判断正确。 A.原子序数Z＞Y B.核外电子数：X＝Y C.Y和Z处于同一周期 9. （2024春•玉环市期末）建立一个适当的模型来反映和代替客观现象，可以更简单明了地表示事物。 （1）如图是人体中元素质量分数模型，则C代表的一种元素是 。 （2）科学家对于原子结构的认识经历了一个相当长的时期，一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型，其中原子结构模型建立的先后顺序正确的是 。 ①汤姆生：枣糕模型 ②卢瑟福：核式结构模型 ③道尔顿：实心球模型 ④玻尔：分层模型 元素符号默写 1 / 72 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4讲 2.3-2.4 2.3建构原子模型 知识整理1：原子结构模型的建立过程 (1)1808年，英国科学家道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体，原子是构成物质的最小微粒。 (2)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。 (3)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。【 题型一：原子结构模型的建立过程 [例题1] 原子结构模型的建立经历不断完善、不断修正的过程，使得模型更接近事物的本质，下列相关科学史描述不正确的是（　C　） A．英国化学家道尔顿提出了实心球模型，认为原子是坚实的、不可再分的实心球 B．英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，且原子是电中性的 C．英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，得出正电荷均匀分布在整个原子内 D．丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动 【详解】解：A、英国化学家道尔顿提出了实心球模型，认为原子是坚实的、不可再分的实心球，故选项说法正确。 B、英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，且原子是电中性的，故选项说法正确。 C、英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的，若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，极少数α粒子就不会发生大角度散射，则正电荷不是均匀分布在整个原子内，故选项说法错误。 D、丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动，故选项说法正确。 [例题2] 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（ D 　） 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 【详解】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，A不符合题意； 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，B不符合题意； 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，C不符合题意； 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，四种模型的正确的排列是①③②，故D错误，D符合题意。 [例题3] （2024春•余杭区期末）如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图，其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹（　C　） A．a B．b C．c D．d 【详解】解：因为原子核带正电，占据的空间很小，集中了几乎所有原子的质量，所以当带正电的α粒子流轰击金箔后，遇到原子核会改变方向，被反弹回来，所以它的轨迹是c,故C符合题意，ABD不符合题意。 知识整理2：原子的构成 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。 题型二：原子的构成 [例题4] （2024春•宁波模拟）1934年科学家在实验中发现了氢元素的一种同位素原子—氚，氚的质子数为1，中子数为2，则下列能表示其原子结构的是（　B 　） A． B. C. D. 【详解】在原子中，质子数一核外电子数，氚的质子数为1，中子数为2，则氙原子质子数一核外电子数-1，质子和中子在原子核内，电子在原子核外，则能正确表示氚原子结构是B, [例题5] （2024春•临海市期中）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氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c相对应的是（　C 　） A．原子、核外电子、原子核 B．原子核、原子、核外电子 C．原子、原子核、核外电子 D．核外电子、原子核、原子 【详解】解：分子是由原子构成的，故a是原子，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，故b是原子核，c是核外电子，观察选项， [例题6] 2024年5月3日，我国嫦娥六号月球探测器发射升空，开启了世界首次月球背面采样返回之旅。此前科研团队对嫦娥五号带回的月壤和月岩进行分析，发现月球表面土壤中有丰富的钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁FeTiO3，钛元素的部分信息如图，下面说法正确的是（　 B　） A．钛原子的中子数是22 B．钛原子的核外电子数是22 C．FeTiO₃中Ti化合价为+3 D．钛元素的相对原子质量为47.87克 【详解】A、元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数，原子中，质子数=原子序数，钛原子的质子数为22，而不是中子数，错误；B、元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数，原子中，质子数=原子序数=核外电子数，钛原子的核外电子数是22，正确；C、钛酸亚铁中，铁元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：(+2)+x+(-2)×3=0，则x=+4，错误；D、相对原子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略不写，错误。 知识整理3：相对原子质量 1．原子的质量极小，计算起来极不方便。为此，国际上规定采用 相对原子质量 来表示原子的质量关系。 2．相对原子质量的概念：把一个碳－12 原子的质量分为 12 等份，则1份质量为1.993×10－26×＝1.661×10－27千克。其他原子的质量与1.661×10－27千克质量相比后得出一定的 比值 ，这个比值就是该原子的 相对原子质量 。2 3．相对原子质量的计算式：某原子的相对原子质量＝ 。 4．原子的质量与相对原子质量的区别和联系如下表所示： 原子的质量 相对原子质量 性质 实验测出的一个原子的实际质量 比较得出的相对质量 数值与 单位 数值非常小，单位为“kg” 数值一般取整数，单位为“1”，通常不写 联系 某原子的相对原子质量＝ 题型三：相对原子质量 [例题7] （2024春•浙江期中）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： 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（　B 　） A．2 B．4 C．12 D．16 【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。 [例题8] （2024春•拱墅区月考）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 　） 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 【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。 知识整理4：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。 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。 题型四：离子 [例题9] 下列粒子结构示意图得出的结论中，错误的是（　B　） A． ①④属于同种元素 B. ②③④属于离子 C. ⑤易失去电子成为阳离子 D. ①⑤的结构不稳定 【详解】A、根据不同种元素最本质的区别是质子数不同，元素的种类由质子数决定，可知①④中的质子数相同，因此属于同种元素，故A正确； B、根据当核电荷数=质子数=核外电子数，为原子；故②为原子；当核电荷数=质子数>核外电子数，为阳离子，可知③中核电荷数=质子数=11>核外电子数10，为阳离子；④中核电荷数=质子数=9<核外电子数=10，为阴离子，故B不正确; C、根据原子结构示意图的特点:稀有气体元素，原子最外层电子数为8(氦为2)；金属元素的最外层电子数一般少于4，易失去最外层电子形成阳离子；非金属元素的最外层电子数一般多于4，易得到电子，形成阴离子；粒子结构示意图由可知⑤属于金属元素，易失去最外层电子形成阳离子，故C正确； D、根据原子结构示意图的特点，①易得到电子，形成阴离子，易失去最外层电子形成阳离子，因此结构不稳定，故D正确。 [例题10] 写出下列离子或原子团的符号． (1)氢氧根离子：___________；(2)硝酸根离子：___________；(3)硫酸根离子：___________； (4)镁离子：___________。 【详解】(1) OH— (2) NO3— (3) SO42— (4) Mg2+ 2.4 探究物质组成的奥妙 知识整理1：认识元素概念 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、在物质发生化学变化时，原子的种类不变。所以在物质发生化学变化中元素的种类也是不变的 题型一：认识元素概念 [例题11] （2024春•余杭区期中）中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是（ A 　） A．质子数不同 B．中子数不同 C．质量不同 D．相对原子质量不同 【详解】元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，故铁元素与氧元素的本质区别是核内质子数不同。 [例题12] （2024春•嘉兴期中）如图表示四种原子的结构模型（“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子），下列说法正确的是（ 　） A．甲、丙的核电荷数不同 B．甲、丁的相对原子质量相同 C．乙、丁不属于同一种元素 D．甲、乙为互为同位素原子 【详解】A、由图可知，甲、丙的质子数都为1，原子中的质子数等于核电荷数，所以甲、丙的核电荷数相同，选项错误; B、相对原子质量=质子数+中子数，由图可知，甲中的质子数为!，中子数为2，丁的质子数为2，中子数!，两种原子的中子数与质子数的和都为3，所以甲、丁的相对原子质量 相同，选项正确; C、由图可知，乙、丁的质子数都为2，由元素的概念可知，乙、丁属于同一种元素，选项错误; D、同位素原子的质子数相同，中子数不同，由图可知，甲的质子数为1，乙的质子数为2，则甲、乙不是同位素原子，选项错误，故选B。 知识整理2：同位素 1．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。 2．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)。 3．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。 题型二：同位素 [例题13] （2024春•温州期中）氘、氚是氢的同位素原子，氘、氚原子中数量不同的是（ A　） A．中子数 B．质子数 C．电子数 D．核电荷数 【详解】元素是质子数相同的一类原子的总称，氕(1H-1)原子、氘(1H-2)原子、氚(1-3)原子是氢元素的三种不同的原子，质子数相同，中子数不同，互为同位素原子，在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，故核电荷数、核外电子数相同。 [例题14] （2024春•杭州钱学森学校期中）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（ B 　） 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 【详解】在原子中，质子数一核外电子数，氚的质子数为1，中子数为2，则氙原子质子数一核外电子数-1，质子和中子在原子核内，电子在原子核外，则能正确表示氚原子结构是B, 知识整理3：元素分布 1、地壳主要由 氧 、 硅 、 铝 、 铁 、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成，其中含量最高的是 氧 ，其次是 硅 。金属元素中含量最高的是 铝 ，其次是 铁 。 2、人体中的元素及作用 (1)人体内大约含有30多种元素，其中 11 种为大量元素，约占99.95%，其余为 微量 元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围， 过多 或 过少 都不利于人体健康。另外，人体内也含有一些有害元素，如镉、汞、铅等。 (2)人体含量最高的元素是 氧 元素，含量最高的金属元素是 钙 元素。 (3) 钙 元素能促进儿童骨骼生长； 铁 元素能预防贫血； 碘 元素能预防甲状腺肿大； 氟 元素能预防龋齿； 锌 元素能增进食欲，促进儿童的生长发育； 硒 元素能预防癌症。 3．海水中，除了水由氢、氧两种元素组成以外，含量较高的是 氯 元素、 钠 元素和 镁 元素，还有一些贵重金属，如金等 4．有机化合物中大都含有 碳 、 氢 、 氧 三种元素。 5．人造元素是通过核反应制得的，其中有些人造元素和天然元素具有 放射性 。放射性元素对人体有害，但利用放射性可以检查和治疗一些疾病、灭菌和消毒。 6、由同种元素组成的纯净物叫单质。不同种元素组成的纯净物叫化合物，在某些霓虹灯中充人的氩气由氩元素组成，氩的性质非常稳定，在通常情况下很难跟其他物质发生化学反应，氦、氖与氩类似，它们的性质都很稳定，在自然界中的含量都较低，这类元素叫稀有气体元素，由这类元素组成的气体叫稀有气体。 题型三：元素分布 [例题15] （2023春•鹿城区校级期中）世界是由元素组成的，能正确表示地壳中元素含量分布的是（ B 　） A． B． C． D． 【详解】解：地壳中含量最丰富的前五种元素是：O、Si、Al、Fe以及其他，只有B图中符合。 [例题16] （2023春•杭州期中）下列说法正确的是（ D 　） ①地壳中最多的金属元素是铝，也就是金属铝 ②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素，种类少于金属元素 ③人体中只含有非金属元素，没有金属元素 ④人体中氢、氧元素含量很高，这与水占人体质量的70%以上有关 A．①③④ B．②③④ C．①② D．②④ 【详解】解：①地壳中含量最多的金属元素是铝元素，铝的化学性质活泼，所以地壳中的铝元素存在于化合物中，而不是存在金属铝，故说法错误； ②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素，种类少于金属元素，故说法正确； ③人体内含有金属元素，如钙元素、钠元素、钾元素等，故说法错误； ④水是人体中含量最多的物质，水是由氢元素与氧元素组成的，所以人体中氢、氧元素含量很高，占人体质量的70%以上，故说法正确； 知识整理4：元素符号 1、元素符号是国际上统一采用的符号，通常用该元素拉丁文的第一个字母 大写 来表示，如用“O”表示氧元素；当两种元素的第一个字母相同时，则再附上一个 小写 字母作为该元素符号，以示区别，如用“Ca”表示钙元素，用“Cu”表示铜元素。利用元素符号表示离子也很方便，把离子的电荷数目和电性标注在元素符号的右上角。例如，带1个单位正电荷的钠离子用Na+表示，带1个单位负 电荷的氯离子用Cl-表示，钙原子失去两个电子形成的钙离子用Ca2+表示。 2、元素符号的写法 (1)由一个字母表示的元素符号要 大写 ，如H、O、N等。 (2)由两个字母表示的元素符号，第一个字母要 大写 ，第二个字母要 小写 ，如Na、Mg、Cu等。 3、元素符号的意义 (1)表示一种 元素 ，如H可表示 氢元素 ；若物质是由原子直接构成的，还表示一种 物质 ，如Cu可表示铜这种物质。 (2)表示这种元素的1个 原子 ，如H还可表示一个氢原子。 (3)如果在元素符号前面加上数字，则表示某元素的若干个原子。如3H表示 3个氢原子 。 元素符号本身既有宏观含义——表示某种元素，又有微观含义——表示该元素的1个原子。但当元素符号前面有数字时，则只有微观含义，只能表示几个某原子，不再具有宏观含义。 题型四：元素符号 [例题17] （2023春•杭州期中）下列元素分类正确的是（ A 　） A．金属元素：Ca Mg Fe Cu B．非金属元素：P Si Ag C C．稀有气体元素：He Ne Ar Cl D．固体非金属元素：O S P Si 【详解】解：A、Ca Mg Fe Cu都属于金属元素，故选项分类正确； B、P Si C属于非金属元素，Ag属于金属元素，故选项分类错误； C、He Ne Ar属于稀有气体元素，Cl（氯）不属于稀有元素，故选项分类错误； D、S P Si属于固态非金属元素，O不属于固态非金属元素，故选项分类错误。 [例题18] （2024春•西湖区校级期中）下列各组元素中，元素符号的第一个字母相同的一组是（ A 　） A．氯、碳、钙、铜 B．氢、汞、铁、银 C．钠、镁、氧、氮 D．锰、硫、锌、银 【详解】A、氯、碳、钙、铜四种元素的元素符号分别是Cl、C、Ca、Cu，第一个字母相同，故A正确； B、氢、汞、铁、银四种元素的元素符号分别是H、Hg、Fe、Ag，第一个字母不相同，故B错误； C、钠、镁、氧、氮四种元素的元素符号分别是Na、Mg、O、N，第一个字母不相同，故C错误； D、锰、硫、锌、银四种元素的元素符号分别是Mn、S、Zn、Ag，第一个字母不相同，故D错误； [例题19] （2024春•吴兴区期中）下列关于符号“N”所表示的含义，正确的是（ C 　） ①氮元素 ②氮的原子核 ③一个氮元素 ④一个氮原子 ⑤氮气 A．①②④ B．②③ C．①④ D．①④⑤ 【详解】符号“N”是氮元素的元素符号，可表示氮元素、一个氮原子；不能表示氮的原子核、氮气，元素只讲种类、不讲个数，不能表示一个氮元素。故①④说法正确。 [例题20] （2022春•西湖区校级期中）下列元素符号表示正确的是（　D　） A．银Hg B．氯Al C．氟Fu D．钙Ca 【详解】A、书写元素符号注意“一大二小”，银元素的元素符号是Ag，故选项错误。 B、书写元素符号注意“一大二小”，氯元素的元素符号是Cl，故选项错误。 C、书写元素符号注意“一大二小”，氟元素的元素符号是F，故选项错误。 D、书写元素符号注意“一大二小”，钙元素的元素符号是Ca，故选项正确。 [例题21] （2023春•上城区期中）下列常见元素中，属于金属元素的是（ B 　） A．C B．Cu C．Si D．O 【详解】A、C是碳元素的元素符号，带“石”字旁，属于固态非金属元素，故选项错误。 B、Cu是铜元素的元素符号，属于金属元素，带“钅”字旁，属于金属元素，故选项正确。 C、Si是硅元素的元素符号，带“石”字旁，属于固态非金属元素，故选项错误。 D、O是氧元素的元素符号，带“气”字头，属于气态非金属元素，故选项错误。 知识整理5：探索元素周期表 1、根据元素的 原子结构 和 性质 ，科学家把人们已知的110多种元素按 原子序数 科学有序地排列起来，得到的表叫做 元素周期表 。 2、元素周期表的每一个横行叫做一个 周期 ，表中共有7个横行，表示有 7 个周期。每个周期由 金属 元素开头(第一周期除外)，过渡到非金属元素，最后以 稀有气体 元素结尾。同一周期从左到右，元素原子的 核电荷数 逐渐增加。 3、元素周期表的每一个纵列叫做一个 族 ，元素周期表中共有18个纵列， 16 个族(其中第8、9、10三个纵列共同组成一个族)。同族元素的化学性质相似。 4、在元素周期表中，每一种元素都占有一格位置，每一格包括元素的 原子序数 、 元素符号 、 元素名称 、 相对原子质量等内容(如下图所示)。 4、元素周期表的应用：元素周期表是学习和研究科学的重要工具。我们可以从元素周期表中获得有关元素的许多信息，如元素单质的 物理状态 ；元素是人工合成的还是自然存在的；元素是金属、非金属还是稀有气体等。 题型五：探索元素周期表 [例题22] （2023春•乐清市期中）天宫课堂中，航天员王亚平用视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验，锆原子核外电子数为40，中子数为51，相对原子质量为91，元素符号为Zr，请模仿图甲，将该元素对应信息编写到图乙中相应位置，“①”处应填（ C　） A．91 B．51 C．40 D．11 【详解】根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，锆原子核外电子数为40；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则锆元素的原子序数为40，则“①”处应填40。 [例题23] （2024春•鄞州区期末）2020年，嫦娥五号首次实现了月球采样返回，成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年，嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的采样，近期将返回地球，这将是人类历史上第一次获得月背土壤。中国科学院地球化学研究所团队在月壤样本中发现了共生的二氧化硅的高压相一一赛石英，其主要化学组成为二氧化硅，硅元素的部分信息如图，下列说法正确的是（ A 　） A．硅-28和硅-30的质子数相等 B．硅元素的相对原子质量为28.09克 C．硅是一种金属元素 D．硅元素的符号为S 【详解】A、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），硅-28和硅-30均是硅元素形成的原子，它们的核内质子数相同，故选项说法正确。 B、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为28.09，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故选项说法错误。 C、硅带“石”字旁，属于固态非金属元素，故选项说法错误。 D、根据元素周期表中的一格可知，字母表示该元素的元素符号，硅元素的符号为Si,故选项说法错误。 【课堂检测】 1. 锂离子电池目前在便携式电子设备和新能源汽车中占据主导地位，钠离子电池被认为是极具潜力的下一代电化学储能技术。如图为锂原子、钠离子的结构示意图及其在元素周期表中的信息，下列说法错误的是（　B　） A．锂和钠的化合价均为+1 B．锂和钠原子核外电子层数均为2 C．钠是海水中含量最多的金属元素 D．锂的相对原子质量为6.941 【解答】解：A、锂原子和钠原子的最外层均为1个电子，在化学反应中易失去最外层的电子，在化合物中常显+1价，说法正确； B、钠原子的核外有三个电子层，说法错误； C、钠是海水中含量最多的金属元素，说法正确； D、由元素周期表的信息可知，锂的相对原子质量为6.941，说法正确。 2. （2023春•鹿城区校级期中）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　） A．6 B．8 C．14 D．20 【解答】解：因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意碳﹣14是碳的一种同位素，其原子的原子核内质子数为6，故其原子核外电子数为6。 3. （2023春•西湖区校级期中）氚是氢的一种同位素，氚原子含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示氚原子结构的是（　A　） 【解答】解：根据在原子中核内质子数＝核外电子数，其核内有一个质子和2个中子，可知，氚原子核外有1个电子，故A正确。 4. （2023春•金华期中）学习科学发展史可以帮助我们增加科学知识，培养科学思维。原子结构模型发展是指从1803年道尔顿提出的第一个原子结构模型开始，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。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（　B　） A．汤姆生 B．卢瑟福 C．波尔 D．门捷列夫 5. （2023春•鹿城区月考）英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的金箔高速α粒子流，轰击一片很薄的金箔，得到了如图所示的实验现象。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（　B　） A．同种电荷相互排斥 B．原子核外电子带负电荷 C．力是改变物体运动状态的原因 D．原子核的体积很小 【解答】解：A、由于α粒子带正电，少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子与原子核相互排斥，说明原子核带正电，同种电荷发生相互排斥，在α粒子散射实验中有涉及，故A不符合题意； B、原子核外电子带负电荷，在α粒子散射实验中没有涉及，故B符合题意； C、由于α粒子和原子核都带正电，同种电荷之间存在排斥力，故α粒子的运动状态改变，在α粒子散射实验中有涉及，故C不符合题意； D、原子核的体积很小，在α粒子散射实验中有涉及，故D不符合题意。 6. （2024春•浙江期中）地壳中含量最多的金属元素是（　A　） A．Al B．Si C．Fe D．O 【解答】解：地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，汉字中带钅字旁的属于金属元素，所以地壳中含量最多的金属元素是铝。 7. （2023春•鹿城区校级期中）世界是由元素组成的。图中能正确表示地壳中元素含量分布的是（　B） A．B． C．D． 【解答】解：地壳中含量最丰富的前五种元素是：O、Si、Al、Fe以及其他，只有B图中符合。 8. （2023春•温州期末）如图是甲烷燃烧的反应物和生成物的微观示意图，其中表示单质的模型是（　B　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【解答】解：A、甲是甲烷，属于化合物；故选项错误； B、乙是氧气，属于单质；故选项正确； C、丙是二氧化碳，属于化合物；故选项错误； D、丁是水，属于化合物；故选项错误； 9. （2023春•杭州期中）下列元素分类正确的是（　A　） A．金属元素：Ca Mg Fe Cu B．非金属元素：P Si Ag C C．稀有气体元素：He Ne Ar Cl D．固体非金属元素：O S P Si 【解答】解：A、Ca Mg Fe Cu都属于金属元素，故选项分类正确； B、P Si C属于非金属元素，Ag属于金属元素，故选项分类错误； C、He Ne Ar属于稀有气体元素，Cl（氯）不属于稀有元素，故选项分类错误； D、S P Si属于固态非金属元素，O不属于固态非金属元素，故选项分类错误。 10. （2023春•龙港市期中）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（　B　） 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； 11. （2023春•西湖区校级期中）同位素标记可以追踪有关反应中有关原子的去路，16O与18O是氧的二种同位素原子。1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用某种植物，采用同位素标记法进行了如下实验：第一组：H218O+C16O2→某种植物→18O2，第二组：H216O+C18O2→某种植物→16O关于该实验，有关叙述不正确的是（　B　） A．实验目的是为了研究光合作用制造的氧来自于水还是二氧化碳 B．第二组实验是没必要做的 C．16O与18O两种原子质子数相同，中子数不同，化学性质相同 D．为了得到科学结论，此实验应该在密闭的容器里进行，重复多次 【解答】解：由两组实验的过程可知：第一组：标记了水，由H218O+C16O2→某种植物→18O2，说明了生成氧气的氧元素来自水，第二组标记了二氧化碳，由：H216O+C18O2→某种植物→16O说明了生成氧气的氧元素没有来自二氧化碳。 A、实验目的是为了研究光合作用制造的氧来自于水还是二氧化碳，叙述正确； B、通过对比实验更能说明问题，叙述不正确； C、16O与18O两种原子质子数相同，中子数不同，化学性质相同，叙述正确； D、为了得到科学结论，此实验应该在密闭的容器里进行，重复多次，叙述正确。 【课后练习】 1. （2023春•杭州期中）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（　D　） 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。 2. （2024春•温州期末）电与磁的发展推动了人类对微观粒子的认识。 材料一：19世纪，物理学家发现空气在高电压作用下会产生粒子流，通过磁场时该粒子流会发生偏转（如图甲），且偏转方向与带正电的α粒子（内含2个质子）在磁场作用下的运动方向相反，这些粒子即为电子。 材料二：1911年，卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子发生反弹（如图乙）。在分析实验结果的基础上，提出了原子核式结构模型。 材料三：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核。氮原子核在被轰击后有微粒被打出，同时α粒子留在核内，导致氮原子核转变为氧原子核。 （1）材料二中少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子发生偏转的原因是 同种电荷相互排斥的作用 。 （2）材料三中“氮原子核转变为氧原子核”说明氮原子核内 质子 数目增加，使氮原子转变成氧原子。 （3）电荷的定向运动形成电流。请结合材料一分析电子和α粒子在磁场中运动时偏转方向相反的原因： 电子和α粒子带不同种电荷，二者以相同方向运动时形成的电流方向相反，磁场方向不变，受力方向相反 。 3. （2024春•鹿城区校级期中）科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间。 材料一：19世纪初，有化学家认为：氢是母体，其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍，少数元素如Cl是35.5倍，则是由于实验误差造成的。 材料二：1886年，英国科学家克鲁克斯大胆假设：同一元素的原子，可以有不同的相对原子质量。化学家定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。 材料三：1961年8月，国际上采用12C的作为相对原子质量的标准，确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。 （1）在克鲁克斯假设中，同种元素的原子，相对原子质量却不同，是因为原子核中质子数相同，而 不同。 （2）氢的三种同位素原子氕氘氚相对原子质量分别为1、2、3，氢元素的相对原子质量为1.008，则三种原子中百分比含量最多的是 。 （3）结合已学知识和上述材料分析，下列说法正确的 （可多选）。 A.元素的相对原子质量一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量 B.自然界中大部分元素都有同位素原子，由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数 C.若相对原子质量采用12C的作为标准，则各元素的相对原子质量也会改变 D.氯元素的相对原子质量是35.5，自然界仅有的两种同位素原子35Cl和37Cl，二者数量百分比各占一半 E.在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合，计算该化合物相对分子质量时仍能使用该金属元素原来的相对原子质量 【解答】解：（1）原子核是由质子和中子构成，相对原子质量≈质子数+中子数，故同种元素的原子，相对原子质量却不同，是因为原子核中质子数相同，而中子数不同； （2）根据某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和，由于氢的三种同位素原子氕氘氚相对原子质量分别为1、2、3，氢元素的相对原子质量为1.008，1.008更接近与氕的相对原子质量1，说明氕在三种原子中百分比含量最多； （3）A、某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和，则某元素的相对原子质量不一定大于它所有的同位素原子的相对原子质量，故A说法错误； B、化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值，则大部分元素都有同位素原子，由此可推测出大部分元素的相对原子质量不是整数，故B说法正确； C、若相对原子质量采用12C的作为标准，相对比值发生改变，则各元素的相对原子质量也会改变，故C说法正确； D、某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和，则氯元素的相对原子质量是35.5，它的两种同位素原子35Cl 所占的百分比大于37Cl，故D说法错误； E、电子的质量很小，可以忽略不计，在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合，计算该化合物相对分子质量时继续使用该金属元素原来的相对原子质量，故E说法正确。 4. （2024春•金东区期末）1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。 ①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。 ②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体。 ③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。 根据演示模型并结合所学知识回答。 （1）固定在环形金属板中央的磁体，用来模拟的是原子中的哪一结构 ？ （2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 （填字母编号）。 A．直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B．直径5cm、重40g、内环S极、外环N极 C．直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D．直径5cm、重40g、内环N极、外环S极 （3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为： 。 （4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 （填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。 A. B. C. D. 【解答】解：（1）在卢瑟福的α粒子散射实验中，由于原子核带正电，而α粒子也带正电，因此它们之间会相互排斥。为了模拟这种排斥作用，实验中使用了固定在环形金属板中央的磁体。这个磁体产生的磁场可以模拟原子核对α粒子的排斥力，使得α粒子在接近原子核时受到偏转。因此，这个磁体在这里用来模拟的是原子中的原子核。 （2）考虑到α粒子带正电，并且质量相对大（尽管在原子尺度上仍然很小），我们需要选择一个同样带正电且质量相对更大的物体。C选项5g质量小，符合α粒子在原子尺度上质量相对较大的特点（尽管与辐射环磁体相比仍然很小）。同时，内环S极、外环N极的配置使得它在磁场中会受到与α粒子相似的力（如果假设辐射环磁体产生的磁场类似于原子核周围的电场）。故答案为C。 （3）关于α粒子散射的结果，卢瑟福发现大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子甚至发生了大角度的偏转（偏转角度超过90度，有的甚至几乎达到180度，被反弹回来）。这个现象表明原子核内部大部分是空的。 （4）由于大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转，因此我们需要选择一个能够反映这种分布情况的环形金属板空间构型。选项D中的构型符合这种情况：大多数α粒子沿着直线穿过环形金属板（对应实验结果中的“大多数α粒子几乎不发生偏转”），少数α粒子在穿过环形金属板时发生了小角度的偏转（对应实验结果中的“少数α粒子发生了较大的偏转”），极少数α粒子甚至被反弹回来（对应实验结果中的“极少数α粒子发生了大角度的偏转”）。故答案为D。 5. （2024春•西湖区校级期中）氖气是芯片制造的核心材料之一，很难找到替代的产品。如图是氖元素在元素周期表中的相关信息，下列说法错误的是（　C　） A．氖气的化学式为Ne B．氖原子核内有10个质子 C．氖气是由氖分子构成的 D．氖元素的相对原子质量20.18 6. （2024春•东阳市期末）目前主流的新能源车都采用锂电池储能，如图甲是元素周期表中锂元素这一格子的具体信息。 （1）锂原子的核电荷数是 。 （2）“Li”除了表示锂元素、一个锂原子之外，还能表示 。 （3）图乙表示锂原子转变为锂离子的过程，锂离子符号可表示为 。 【解答】解：（1）根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为3；原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则锂原子的核电荷数是3。 （2）“Li”属于金属元素，可表示锂元素，表示一个锂原子，还能表示锂这一单质。 （3）由图乙锂原子转变为锂离子的过程，锂原子失去1个电子形成带1个单位正电荷的锂离子，其离子符号为Li+。 故答案为：（1）3；（2）金属锂；（3）Li+。 7. （2024春•台州期中）元素周期表是学习化学的工具，请根据如图元素周期表的部分信息回答问题。 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 3 Li 锂 6.941 4 Be 铍 9.012 5 B 硼 10.81 6 C 碳 12.01 7 N 氮 14.01 8 O 氧 16.00 9F 氟 19.00 10 Ne 氖 20.18 3 11 Na 钠 22.99 12 Mg 镁 24.31 13 Al 铝 26.98 14 Si 硅 28.09 15 P 磷 30.97 16 S 硫 32.06 17 Cl 氯 35.45 18 Ar 氩 39.95 （1）表中不同种元素最本质的区别是 A （填字母）。 A.质子数不同 B.中子数不同 C.电子数不同 D.相对原子质量不同 （2）一种原子原子核内有14个中子，核外电子有13个，它的相对原子质量是 27 。 （3）M2﹣与Ne核外电子数相同，则M元素名称为 氧 元素。 【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），则不同种元素最本质的区别是质子数不同。 （2）有一种原子，它的核外电子有13个，原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则该原子的核内质子数为13；一种原子原子核内有14个中子，相对原子质量≈质子数+中子数，它的相对原子质量为13+14＝27。 （3）M2﹣与Ne核外电子数相同，Ne原子的原子核外有10个电子，M2﹣是M原子得到2个电子形成的，则M原子的核外电子数为10﹣2＝8，原子中核内质子数＝核外电子数，则该原子的核内质子数为8，为氧元素。 8. （2024春•西湖区校级月考）元素周期表是学习和研究化学的重要工具，试根据图示回答相应问题： （1）图甲是钪元素在元素周期表中的信息，则钪元素原子的核外电子数为 21 。 （2）图乙为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，以下 AC 判断正确。 A.原子序数Z＞Y B.核外电子数：X＝Y C.Y和Z处于同一周期 9. （2024春•玉环市期末）建立一个适当的模型来反映和代替客观现象，可以更简单明了地表示事物。 （1）如图是人体中元素质量分数模型，则C代表的一种元素是 。 （2）科学家对于原子结构的认识经历了一个相当长的时期，一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型，其中原子结构模型建立的先后顺序正确的是 。 ①汤姆生：枣糕模型②卢瑟福：核式结构模型③道尔顿：实心球模型④玻尔：分层模型 【解答】解：（1）人体中含量最多的元素（即图中C）是氧； （2）根据近代道尔顿提出原子实心模型；1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型，即枣糕模型；1911 年卢瑟福提出原子结构行星模型；近代波尔建立的“分层模型”，符合原子结构模型建立先后顺序的是③→①→②→④； 故答案为：（1）氧；（2）③→①→②→④。 元素符号默写 1 / 72 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$