内容正文:
完成时间:____月____日 天气:
作业06 原子
一、原子的定义与构成
1.原子是化学变化中的最小粒子。
2.原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核由质子和中子构成。
3.质子带一个单位的正电荷,中子不带电,原子核带正电,所带的正电荷数(即核电荷数,也就是质子数)与核外的电子数相等,电子带一个单位的负电荷,所以原子不显电性。
4.不同种类的原子,核内的质子数、中子数不同,核外电子数也不同。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.20世纪初,科学家先后提出了如图①、②、③所示的三种原子模型。依照提出时间的先后顺序,正确的排列是( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
2.1909年起,英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔,发现有如下现象:①绝大部分α粒子顺利通过;②极少数α粒子飞行路线发生大幅度偏转;③有个别α粒子被反弹回来。在分析结果的基础上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。请回答下面小题。小实同学基于卢瑟福提出的原子核式结构模型,建构氦﹣3(He﹣3)的原子结构模型。其中表示的是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
3.2024年2月,中国工程物理研究院宣布,研发含镥﹣177抗癌新药取得实质性进展。镥﹣177相对原子质量为177,核外电子数为71,则其质子数为( )
A.177 B.106 C.71 D.142
4.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对应的是( )
A.原子、原子核、核外电子
B.原子核、原子、核外电子
C.原子、核外电子、原子核
D.核外电子、原子核、原子
5.日本福岛核电站启动核污染水排海,核污染水里含高达64种核放射性元素,其中含有碘﹣129,对人类和自然界造成放射性危害。而临床上又能利用放射性治疗病患,如通过服用含放射性碘﹣131治疗甲状腺疾病。碘﹣129和碘﹣131原子中,不同的是( )
A.核电荷数 B.质子数 C.中子数 D.电子数
6.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.原子中a、b和c都是由夸克构成
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
7.科学家在地壳中发现了氦﹣3原子,它的中子数量与普通氦原子不同,故表现出众多优越特性。如图为其原子结构示意图,其中“”表示核外电子,则氦﹣3原子含有的质子数为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
8.1911年,英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔,得到了如图所示的实验现象。该实验不能得出的结论是( )
A.原子中原子核的体积很小
B.原子中原子核的质量较大
C.原子中原子核带正电
D.原子核由质子和中子构成
9.下列有关夸克的说法不正确的是( )
A.夸克是目前原子核中发现的最小粒子
B.质子和中子都由夸克构成
C.不是所有分子中都存在夸克粒子
D.夸克是科学研究的一个热点
10.C﹣14发生β衰变时,其原子核内的1个中子变成1个质子并放射出1个电子,最终形成X原子,如图所示。则X原子( )
A.质子数为6
B.中子数为8
C.相对原子质量为14
D.是碳元素的同位素原子
11.小实学习了氧气相关知识后,将其梳理成如下思维导图,请完成问题。
根据氧原子的微观结构图可知,氧原子的质子数为( )
A.2 B.6 C.8 D.16
12.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔,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,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
13.科学理论在传承中不断发展,科学家们传承前人的正确观点,纠正错误观点,形成科学理论,关于原子结构的学说有:①原子是实心球体②在球体内充斥正电荷,电子镶嵌其中③原子不显电性④原子中的电子在一定区域不停运动⑤原子核都由质子和中子构成⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量。其中你认为正确的观点是( )
A.③④⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.②③④⑥
14.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言在宇宙中存在的一种天体,2019年4月10日人类发布了首张黑洞照片(如图)。其形成过程类似于中子星的形成:恒星在灭亡时,在自身重力作用下塌缩,巨大的压力使电子被压入原子核中,并与质子结合为中子。当这一过程完成后,形成一个由中子构成的密实星体﹣﹣中子星。当恒星的质量大到使塌缩过程无法停止时,中子会被“碾碎”,最终会形成一个密度无限大,引力大到光都无法逃逸的天体﹣﹣黑洞。根据以上描述,判断下列说法错误的是( )
A.原子是构成物质的一种粒子,由质子、中子和电子构成
B.在一定条件下一种元素的原子可以转化成另一种元素的原子
C.中子星由中子组成,密度巨大
D.无论是在中子星还是黑洞中,物质间的变化仍然遵循质量守恒定律
15.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
16.与铵根离子(NH4+)具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.H2O D.LiF
17.在①分子、②原子、③质子、④中子、⑤电子、⑥原子核、⑦阳离子、⑧阴离子这些微粒中:
(1)显电中性的微粒有 ______ ;
(2)带正电的微粒有 ______ ;
(3)在同一原子里数目相等的是 _____ 。
18.人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富核聚变燃料——“He﹣3”,解决地球能源危机。据统计,月球上的He﹣3可以满足人类1万年以上的供电需求。已知“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子碳原子,则核电荷数为2的“He﹣3”所指的氦原子核内含有 ___ 个质子, ___ 个中子。
19.如图是锂原子的构成示意图,根据图示信息回答下列问题:
(1)锂原子的核电荷数为 ___ 。
(2)锂原子核外有 ___ 个电子。
(3)下列对原子构成的理解错误的是 ___ (填字母)。
A.原子整体不显电性
B.原子核是不可分割的实心球体
C.原子核比原子小得多
D.原子质量主要集中在原子核上
20.阅读下列材料,回答问题:
材料:1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。
(1)根据道尔顿提出的原子论内容,请任意写出一个符合道尔顿“复杂原子”的化学式 _____________ 。
(2)你同意材料中画线部分的观点吗?简要说明理由: __________________ 。
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限时练习:40min 完成时间:____月____日 天气:
作业06 原子
一、原子的定义与构成
1.原子是化学变化中的最小粒子。
2.原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核由质子和中子构成。
3.质子带一个单位的正电荷,中子不带电,原子核带正电,所带的正电荷数(即核电荷数,也就是质子数)与核外的电子数相等,电子带一个单位的负电荷,所以原子不显电性。
4.不同种类的原子,核内的质子数、中子数不同,核外电子数也不同。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.20世纪初,科学家先后提出了如图①、②、③所示的三种原子模型。依照提出时间的先后顺序,正确的排列是( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
【答案】D
【解答】解:三种模型依次为葡萄干面包模型、核式结构模型、电子云模型,现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象。故选:D。
2.1909年起,英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔,发现有如下现象:①绝大部分α粒子顺利通过;②极少数α粒子飞行路线发生大幅度偏转;③有个别α粒子被反弹回来。在分析结果的基础上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。请回答下面小题。小实同学基于卢瑟福提出的原子核式结构模型,建构氦﹣3(He﹣3)的原子结构模型。其中表示的是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
【答案】B
【解答】解:卢瑟福的原子核式结构模型认为,原子由一个带正电的中心核和绕核运动的电子组成;氦﹣3(He﹣3)的原子核由2个质子和1个中子组成,核外有2个电子,因此表示的是中子。
故选:B。
3.2024年2月,中国工程物理研究院宣布,研发含镥﹣177抗癌新药取得实质性进展。镥﹣177相对原子质量为177,核外电子数为71,则其质子数为( )
A.177 B.106 C.71 D.142
【答案】C
【解答】解:因为原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意镥﹣177原子的核外电子数为71,故其核内质子数为71。
故选:C。
4.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对应的是( )
A.原子、原子核、核外电子
B.原子核、原子、核外电子
C.原子、核外电子、原子核
D.核外电子、原子核、原子
【答案】A
【解答】解:由示意图可知,质子和中子构成了b,b为原子核,原子核和电子构成了原子,所以c是核外电子,原子构成了分子,所以a是原子,故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
5.日本福岛核电站启动核污染水排海,核污染水里含高达64种核放射性元素,其中含有碘﹣129,对人类和自然界造成放射性危害。而临床上又能利用放射性治疗病患,如通过服用含放射性碘﹣131治疗甲状腺疾病。碘﹣129和碘﹣131原子中,不同的是( )
A.核电荷数 B.质子数 C.中子数 D.电子数
【答案】C
【解答】解:碘﹣129和碘﹣131属于同种元素的原子,即两者的质子数=核电荷数=电子数=53,碘﹣129和碘﹣131中的中子数分别76(129﹣53)和78(131﹣53),故两者的中子数不同。
故选:C。
6.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.原子中a、b和c都是由夸克构成
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
【答案】D
【解答】解:原子是由居于中心的原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子构成,其中质子带正电,电子带负电,中子不带电,c是带正电荷的粒子,为质子;b是不带电的粒子,为中子;a是带负电荷的粒子,为电子。
A、原子中b和c都是由夸克构成,电子不是由夸克构成,故选项说法错误。
B、原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成的,则原子的质量集中在b和c上,故选项说法错误。
C、原子中质子数等于核外电子数,而中子数不一定和质子数相等,原子中b与c的数目不一定相同,故选项说法错误。
D、原子中质子数等于核外电子数,原子中a与c的数目一定相同,故选项说法正确。
故选:D。
7.科学家在地壳中发现了氦﹣3原子,它的中子数量与普通氦原子不同,故表现出众多优越特性。如图为其原子结构示意图,其中“”表示核外电子,则氦﹣3原子含有的质子数为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【解答】解:由氦﹣3原子的原子结构示意图,原子中核内质子数=核外电子数,“”表示核外电子,核外电子数为2,则氦﹣3原子含有的质子数为2。
故选:B。
8.1911年,英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔,得到了如图所示的实验现象。该实验不能得出的结论是( )
A.原子中原子核的体积很小
B.原子中原子核的质量较大
C.原子中原子核带正电
D.原子核由质子和中子构成
【答案】D
【解答】解:A、带正电的α粒子轰击金属箔,大多数α粒子不改变原来的方向直接通过,说明原子中原子核的体积很小,选项说法正确;
B、带正电的α粒子轰击金属箔,极少数α粒子被反弹回来,说明α粒子碰到的原子核的质量比较大,选项说法正确;
C、带正电的α粒子轰击金属箔,有极少数α粒子被反弹回来,说明α粒子碰到的原子核带正电荷,选项说法正确;
D、带正电的α粒子轰击金属箔,不能证明原子核是由质子和中子组成,选项说法错误。
故选:D。
9.下列有关夸克的说法不正确的是( )
A.夸克是目前原子核中发现的最小粒子
B.质子和中子都由夸克构成
C.不是所有分子中都存在夸克粒子
D.夸克是科学研究的一个热点
【答案】C
【解答】解:AB.夸克是目前原子核中发现的最小粒子,且质子、中子都由夸克构成,故AB两项说法均正确;
C.分子由原子构成,原子由原子核和电子组成,而原子核由夸克组成,所以分子最终也是由夸克组成的,故C项说法错误;
D.夸克是科学研究的一个热点问题,故D项说法正确。
故选:C。
10.C﹣14发生β衰变时,其原子核内的1个中子变成1个质子并放射出1个电子,最终形成X原子,如图所示。则X原子( )
A.质子数为6
B.中子数为8
C.相对原子质量为14
D.是碳元素的同位素原子
【答案】C
【解答】解:A、C﹣14的核内质子数为6,中子数为8,核外电子数为6;C﹣14发生β衰变时,其原子核内的1个中子变成1个质子并放射出1个电子,最终形成X原子,则X原子的核内质子数为7,中子数为7,故选项说法错误。
B、由A选项的解答可知,X原子的中子数为7,故选项说法错误。
C、X原子的核内质子数为7,中子数为7,则相对原子质量为7+7=14,故选项说法正确。
D、X原子的核内质子数为7,碳元素的同位素原子核内质子数为6,则不是碳元素的同位素原子,故选项说法错误。
故选:C。
11.小实学习了氧气相关知识后,将其梳理成如下思维导图,请完成问题。
根据氧原子的微观结构图可知,氧原子的质子数为( )
A.2 B.6 C.8 D.16
【答案】C
【解答】解:由氧原子的结构示意图可知,氧原子核外有8个电子,所以氧原子的质子数为8。
故选:C。
12.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔,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,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
【解答】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。
13.科学理论在传承中不断发展,科学家们传承前人的正确观点,纠正错误观点,形成科学理论,关于原子结构的学说有:①原子是实心球体②在球体内充斥正电荷,电子镶嵌其中③原子不显电性④原子中的电子在一定区域不停运动⑤原子核都由质子和中子构成⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量。其中你认为正确的观点是( )
A.③④⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.②③④⑥
【答案】A
【解答】解:①原子是实心球体,错误,因为原子是可分的;②在球体内充斥正电荷,错误,因为质子带正电荷,位于原子核内,核外带负电荷的电子在原子核外高速运动;③原子不显电性,正确,因为其中电子和质子所带总电量相等,电性相反;④原子中的电子在一定区域即一定的电子层内不停运动,正确;⑤原子核都由质子和中子构成,错误,因为有的原子中没有中子;⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量,正确,因为原子中质子和中子的质量远大于电子的质量。
故选:A。
14.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言在宇宙中存在的一种天体,2019年4月10日人类发布了首张黑洞照片(如图)。其形成过程类似于中子星的形成:恒星在灭亡时,在自身重力作用下塌缩,巨大的压力使电子被压入原子核中,并与质子结合为中子。当这一过程完成后,形成一个由中子构成的密实星体﹣﹣中子星。当恒星的质量大到使塌缩过程无法停止时,中子会被“碾碎”,最终会形成一个密度无限大,引力大到光都无法逃逸的天体﹣﹣黑洞。根据以上描述,判断下列说法错误的是( )
A.原子是构成物质的一种粒子,由质子、中子和电子构成
B.在一定条件下一种元素的原子可以转化成另一种元素的原子
C.中子星由中子组成,密度巨大
D.无论是在中子星还是黑洞中,物质间的变化仍然遵循质量守恒定律
【答案】D
【解答】解:A.原子是构成物质的一种粒子,由质子、中子和电子构成,故正确;
B.由核裂变和核聚变可知,在一定条件下一种元素的原子可以转化成另一种元素的原子,故正确;
C.由题干信息可知,中子星由中子组成,密度巨大,故正确;
D.由题干信息可知,无论是在中子星还是黑洞中,物质间的变化不再遵循质量守恒定律,故错误。
故选:D。
15.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
【答案】C
【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。
16.与铵根离子(NH4+)具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.H2O D.LiF
【答案】A
【解答】解:NH4+中N原子的质子数为7,H原子的质子数为1,所以NH4+的质子数为11,电子数=11﹣1=10。
A、Na+中质子数为11,电子数=11﹣1=10;
B、OH﹣中质子数为9,电子数=9+1=10;
C、H2O中质子数=1×2+8=10,分子中质子数=电子数,故其电子数也为10;
D、LiF中质子数=3+9=12,分子中质子数=电子数,故其电子数也为12;
故选:A。
17.在①分子、②原子、③质子、④中子、⑤电子、⑥原子核、⑦阳离子、⑧阴离子这些微粒中:
(1)显电中性的微粒有 __①②④__ ;
(2)带正电的微粒有 __③⑥⑦__ ;
(3)在同一原子里数目相等的是 __③⑤__ 。
【答案】(1)①②④;
(2)③⑥⑦;
(3)③⑤。
【解答】解:(1)显示电中性的微粒是分子、原子、中子;
(2)带正电的微粒有质子、原子核、阳离子;
(3)在同一原子中数目相等的是质子、电子。
故答案为:(1)①②④;
(2)③⑥⑦;
(3)③⑤。
18.人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富核聚变燃料——“He﹣3”,解决地球能源危机。据统计,月球上的He﹣3可以满足人类1万年以上的供电需求。已知“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子碳原子,则核电荷数为2的“He﹣3”所指的氦原子核内含有 __2__ 个质子,__1__ 个中子。
【答案】2;1。
【解答】解:由“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子碳原子可知,“C﹣13”中的13是质子数和中子数之和,“He﹣3”中的3是质子数和中子数之和,氦的核电荷数是2,原子中核电荷数=核内质子数,即氦原子核内质子数为2,中子数=3﹣2=1。
故答案为:
2;1。
19.如图是锂原子的构成示意图,根据图示信息回答下列问题:
(1)锂原子的核电荷数为 __3__ 。
(2)锂原子核外有 __3__ 个电子。
(3)下列对原子构成的理解错误的是 __B__ (填字母)。
A.原子整体不显电性
B.原子核是不可分割的实心球体
C.原子核比原子小得多
D.原子质量主要集中在原子核上
【答案】(1)3;
(2)3;
(3)B。
【解答】解:(1)由图示信息可知,锂原子的电子数为3,因为原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,所以锂元素的核电荷数为3;故答案为:3;
(2)由图示信息可知,锂原子的电子数为3,因为原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则锂原子核外有3个电子;故答案为:3;
(3)A、原子中,质子数=电子数,所带电量相等,但电性相反,因此原子整体不显电性,说法正确;
B、由图示可知,原子核并不是不可分割的实心球体,原子核可以分为质子和中子,说法错误;
C、由图示可知,原子核比原子小得多,说法正确;
D、原子质量主要集中在原子核上,说法正确。
故答案为:B。
20.阅读下列材料,回答问题:
材料:1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。
(1)根据道尔顿提出的原子论内容,请任意写出一个符合道尔顿“复杂原子”的化学式 __H2O(答案不唯一)__ 。
(2)你同意材料中画线部分的观点吗?简要说明理由:__不同意,因为同种原子之间可以结合,例如氧气(O2)和氮气(N2)等__ 。
【答案】(1)H2O(答案不唯一)。
(2)不同意,因为同种原子之间可以结合,例如氧气(O2)和氮气(N2)等。
【解答】解:(1)根据道尔顿的“复杂原子”概念,我们可以写出许多符合这一描述的化学式。例如,水(H2O)就是一个典型的化合物,由两个氢原子和一个氧原子按一定比例构成。其他例子还包括二氧化碳(CO2,一个碳原子和两个氧原子)、氯化钠(NaCl,一个钠原子和一个氯原子)等。故答案为:H2O(答案不唯一)。
(2)不同意材料中画线部分的观点。现代科学研究表明,同种原子之间确实可以结合。例如,在单质分子中,如氧气(O2)、氮气(N2)等,都是由同种原子结合而成的。此外,同种原子也可以通过化学键结合形成晶体结构,如金属晶体中的原子就是同种原子通过金属键结合在一起。因此,同种原子之间是可以结合的。故答案为:不同意,因为同种原子之间可以结合,例如氧气(O2)和氮气(N2)等。
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