第3节 建构原子模型（举一反三讲义）科学新教材浙教版七年级下册

本讲义聚焦“建构原子模型”核心知识点，系统梳理原子结构模型的建立历程（道尔顿、汤姆生、卢瑟福模型）、原子的构成（原子核、质子、中子、电子）、相对原子质量概念及计算、离子的形成与性质，通过思维导图搭建知识框架，以分知识点梳理及典例变式题作为学习支架。 该资料突出模型法教学特色，通过原子模型演变体现科学思维中的模型建构，结合卢瑟福实验分析等实例培养科学观念。设计典例与巩固训练，课中辅助教师引导学生理解微观结构，课后帮助学生通过分层练习查漏补缺，提升探究实践能力。

第3节 建构原子模型 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：原子结构建立 原子的构成 2 知识点2：相对原子质量 5 知识点3：离子 7 【巩固训练】 10 【学习目标】 1、知道原子是构成物质的基本微粒之一，理解 原子与分子的关系（分子由原子构成，原子可直接构成某些物质，如金属、稀有气体）。 2、了解原子的基本结构：知道原子由居于中心的原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成（不深入探究质子、中子的内部结构，贴合七下课标）。 3、理解建构原子模型的核心意义：用宏观、可视化的模型（如示意图、实物模型）模拟微观原子的结构，掌握研究微观粒子的“模型法”，延续分子模型的学习思路。 4、能区分原子模型中各部分的代表意义（如小球代表原子核/电子，不同颜色小球区分质子、中子、电子），知道原子模型是对微观原子的简化模拟。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：原子结构建立 原子的构成 一、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。二、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。 【典例1】为了揭开原子内部结构的奥秘，1911年物理学家卢瑟福等人做了一个著名的“卢瑟福实验”：用一束带正电的、质量比电子大很多的高速α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数的α粒子被反弹了回来。通过这一实验现象不能获得的结论是（　　） A．原子核质量较大 B．原子核体积很小 C．核外电子带负电荷 D．原子核带正电荷 【解答】解：A、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A正确； B、大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明原子核的体积很小，原子核外空间很大，故B正确； C、该实验的三种现象根本不能说明核外电子所带电荷情况，故C错误； D、一小部分改变了原来的方向，又因为α粒子带正电，所以遇到了带正电的微粒才改变了方向，故D正确。 故选：C。 【变式1】下列关于原子模型的叙述正确的是（　　） A．卢瑟福建立的“原子核式结构模型”认为电子像云雾一样出现在原子核周围 B．道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体 C．现代科学家认为电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中 D．汤姆生建立的“汤姆生模型”认为电子在核外空间绕核运动 【解答】解：A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，该模型认为原子由一个带正电的原子核和绕核运动的电子组成，电子像行星一样绕原子核运动，而不是像云雾一样出现在原子核周围，故A错误； B．道尔顿提出了近代原子学说，认为原子是一个不可再分的实心球体，这是早期的原子理论，故B正确； C．现代科学家认为电子是在原子核外的一定空间内运动，而不是像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中，故C错误； D．汤姆生提出了“葡萄干布丁模型”，认为电子镶嵌在正电荷的“布丁”中，而不是在核外空间绕核运动，故D错误； 故选：B。 【变式2】我国已启动“嫦娥工程”探月计划，该计划的一个重要目标是开发月球新能源“氦﹣3”．已知“氦﹣3”原子的原子核内有1个中子、2个质子．若以○代表电子、代表质子、●代表中子，则下列各微粒结构模型图中，能表示“氦﹣3”原子结构的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：“氦﹣3”原子的原子核内有1个中子、2个质子。由于在原子中质子数＝核电荷数＝核外电子数，所以氦原子的核外电子数是2．观察选项， 故选：D。 【变式3】 【变式3】今有四种粒子的结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．只有②表示的是中性原子，在化合物中通常显+2价 B．只有①表示的元素是非金属元素 C．它们对应的原子，其核外有相同的电子层数 D．①④表示的分别是阴离子、阳离子 【解答】解：A、原子中，质子数＝电子数，只有②表示的是中性原子——镁原子，在化合物中镁元素通常显+2价，选项说法正确； B、图示粒子共有氧元素、钠元素和镁元素，只有①表示的元素是非金属元素，选项说法正确； C、①对应的是氧原子，氧原子的核外有两个电子层，其余元素的原子核外有三个电子层，选项说法错误； D、①中，质子数小于电子数，属于阴离子；④中质子数大于电子数，属于阳离子，选项说法正确。 故选：C。 知识点2：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 。 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＝ 【典例2】1803年，道尔顿提出以氢原子的质量为基准，其他原子与基准作比较得到其相对原子质量。若氢原子质量为n，氧原子质量为m，则氧原子的相对原子质量为（　　） A．m+n B．m﹣n C． D． 【解答】解：1803年，道尔顿提出以氢原子的质量为基准，其他原子与基准作比较得到其相对原子质量。若氢原子质量为n，氧原子质量为m，则氧原子的相对原子质量。 故选：C。 【变式1】原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为akg，另一种元素的相对原子质量为b，则该元素的一个原子的质量为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为akg，另一种原子的相对原子质量b，设该元素的一个原子的质量为x，则，则x； 故选：B。 【变式2】已知一个甲烷分子（CH4）的质量为ag，一个乙烯分子（C2H4）的质量为bg，若某原子的质量为mg，则该原子的相对原子质量为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：一个甲烷分子（CH4）的质量为ag，一个乙烯分子（C2H4）的质量为bg，则1个碳原子的质量为bg﹣ag，若某原子的质量为mg，则该原子的相对原子质量为。 故选：D。 【变式3】认真分析测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（　　） A．12 B．16 C．5 D．10 【解答】解：由左图，碳12原子的与1个氢原子的质量相等，氢原子的相对原子质量为1； 1个碳12原子的相对原子质量为12，个碳12原子的相对原子质量为个碳12原子相对原子质量的4倍，则个碳12原子的相对原子质量为4；右图中，左盘上有1个碳12原子和个碳12原子，则左盘上碳原子的相对原子质量为12+4＝16；故A原子的相对原子质量约为16。 故选：B。 知识点3：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。 【典例3】森林中有丰富的负氧离子（），其被称为“大气维生素”。一个与一个O2分子比较，两者不相同的是（　　） A．质子数 B．电子数 C．含氧原子个数 D．相对原子质量之和 【解答】解：一个O2分子到一个电子形成的一个，在转变过程中，质子数、含氧原子个数不变，由于电子的质量与质子和中子相比较很小，可以忽略不计，所以相对原子质量之和也不变，但电子数一定发生了变化。 故选：B。 【变式1】对Mg和Mg2+认识正确的是（　　） A．Mg和Mg2+不是同一种元素 B．Mg和Mg2+化学性质不同 C．Mg2+比Mg少两个质子 D．Mg2+比Mg多两个电子 【解答】解：镁原子的最外层有2个电子，少于4个，在化学反应中易失去最外层的2个电子形成带两个单位正电荷的镁离子。 A、Mg和Mg2+的质子数相同，属于同一种元素，故A说法错误； B、Mg和Mg2+的最外层电子数不同，化学性质不同，故B说法正确； C、Mg比Mg2+的质子数相同，故C说法错误； D、镁原子失去两个电子形成了镁离子，所以Mg2+比Mg少两个电子，故D说法错误。 故选：B。 【变式2】化学上用符号“”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知和的核外电子数目相同，则下列关系正确的是（　　） A．b﹣a＝d﹣c B．a+n＝c﹣m C．a﹣n＝c+m D．b﹣n＝d+m 【解答】解：化学上用符号“”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。原子中核内质子数＝核外电子数，已知和的核外电子数目相同，则a﹣n＝c+m。 故选：C。 【变式3】科学兴趣小组在通风橱中进行钠在氯气（Cl2）中燃烧的实验，并在实验后用如图所示的方法，从微观角度表示氯化钠的形成过程。下列关于该化学反应分析正确的是（　　） A．参与反应的最小微粒是分子 B．参与反应的物质都由原子构成 C．生成的氯化钠是由离子构成的 D．生成的钠离子带一个单位负电荷 【解答】解：A、由微粒的变化可知，参与反应的最小微粒是原子，故A说法不正确； B、由物质的构成可知，参与反应的钠是由原子构成，但氯气是由分子构成的，故B说法不正确； C、由氯化钠的形成过程可知，生成的氯化钠是由离子构成的，故C说法正确； D、由钠原子和钠离子的转化可知，生成的钠离子带一个单位正电荷，故D说法不正确。 故选：C。 【巩固训练】 1. 如图为小温制作的原子模型，两个圆圈上的小球模拟电子，中心的7个小球构成原子核。下列说法正确的是（　　） A．该模型表示氮原子 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子的质量主要集中在3个质子上 D．该原子核由4个中子和3个电子构成 【解答】解：A、由原子结构可知，该原子的核外有3个电子，则核内有3个质子，因此该原子是锂原子，故A说法错误； B、由原子结构可知，该原子的核外有3个电子，则核内有3个质子，那么该原子的核电荷数为3，故B说法正确； C、该原子的质量主要集中在3个质子和4个中子上，故C说法错误； D、原子核是由质子与中子构成的，则该原子核由4个中子和3个质子构成，故D说法错误。 故选：B。 2. 探月卫星“嫦娥一号”的主要任务之一是探明月球上氦﹣3的储量。读氦﹣3原子结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．氦﹣3原子核内质子数等于核外电子数 B．氦﹣3原子由原子核和核外电子构成 C．氦﹣3原子核内有2个质子 D．氦﹣3原子核内质子数等于中子数 【解答】解：A、由氦﹣3原子结构示意图，1个氦原子内有2个质子、1个中子，原子核外有2个电子，氦﹣3原子核内质子数等于核外电子数，故选项说法正确。 B、由氦﹣3原子结构示意图，氦﹣3原子由原子核和核外电子构成，故选项说法正确。 C、由氦﹣3原子结构示意图，氦﹣3原子核内有2个质子，故选项说法正确。 D、1个氦原子内有2个质子、1个中子，氦﹣3原子核内质子数不等于中子数，故选项说法错误。 故选：D。 3. 美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了一种新型氢粒子，它由三个氕原子核和两个电子构成。这对解释宇宙演化提供了新的参考。对于这种粒子，下列说法中错误的是（　　） A．它一定含有3个中子 B．它比一个普通氢分子多一个氢原子核 C．它的组成可以用表示 D．它的化学性质与H2不同 【解答】解：A、这种粒子是由三个氕原子核和两个电子构成，氕原子核中不含有中子，故A错误； B、这种粒子是由三个氕原子核和两个电子构成，故它比一个普通氢分子多一个氢原子核，故B正确； C、这种粒子是由三个氕原子核和两个电子构成，故带有一个单位的正电荷，它的组成可以用表示，故C正确； D、这种粒子是由三个氕原子核和两个电子构成，与氢分子的构成不同，故它的化学性质与H2不同，故D正确； 故选：A。 4. 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，下列说法不正确的是（　　） A．道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体 B．汤姆孙通过一系列实验发现了电子 C．卢瑟福进行了α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 【解答】解：A、道尔顿在19世纪初系统地提出了原子论，认为物质由不可分割的小颗粒——原子构成，即原子是一个不可再分的实心球体，故A正确； B、汤姆孙在1897年通过研究阴极射线，发现了电子，故B正确； C、卢瑟福在1909年进行了著名的α粒子散射实验，通过这个实验他提出了原子的核式结构模型，故C正确； D、卢瑟福的核式结构模型成功解释了α粒子散射实验，指出原子的大部分质量集中在很小的核上，电子在核外运动，但该模型并不能解释原子的稳定性以及原子光谱的分立性，后来的量子力学模型，特别是玻尔的原子模型以及更完善的量子力学描述，才能更好地解释这些现象，故D错误。 故选：D。 5. 金属钠和氯气反应微观过程如图所示，则构成氯化钠的微粒是（　　） A．分子 B．原子 C．离子 D．电子 【解答】解：由金属钠和氯气反应微观过程图可知，在反应的过程中，钠原子失去一个电子形成了钠离子，氯原子得到一个电子形成氯离子，由钠离子和氯离子构成的是氯化钠，氯化钠是由离子构成的。 故选：C。 6. 已知一个氧原子的质量为a克，一个氮原子的质量为b克，现以1个氧原子质量的为标准，则氮原子的相对原子质量为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：一个氧原子的质量为a克，一个氮原子的质量为b克，现以1个氧原子质量的为标准，氮原子的相对原子质量═。 故选：A。 7. 化学上用符号“X”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知abXn+和cdYm﹣的核外电子数目相同，则下列关系正确的是（　　） A．b﹣a＝d﹣c B．a+n＝c﹣m C．a﹣n＝c+m D．b﹣n＝d+m 【解答】解：由原子和离子的转化可知，阳离子是由原子X失去n个电子形成的，所以的核外电子数为a−n；阴离子是由原子Y得到m个电子形成的，的核外电子数为c+m。 由题意可知，和的核外电子数目相同，则有：a−n＝c+m。 故选：C。 8. X2+离子、Y2﹣离子外都有10个电子，下列对于X、Y的叙述中正确的是（　　） A．原子核内都有10个中子 B．两种离子的质子共有20个 C．原子核内各有10个质子 D．X原子有8个电子，Y原子有12个电子 【解答】解：X2+离子是由X原子失去2个电子形成的，Y2﹣是由Y原子得到2个电子形成的。 A、由题意可知，X2+离子、Y2﹣离子核外都有10个电子，根据原子和离子的转化可知，能确定X、Y的原子核外电子数分别为12、8，原子中核内质子数＝核外电子数，它们的核内质子数分别为12、8，无法确定核内中子数，故A说法错误； B、由上述分析可知，两种原子的核内质子数分别为12、8，原子得失电子形成离子，核内质子数不变，则两种离子的质子共有20个，故B说法正确； C、由A选项的解析，两种原子的核内质子数分别为12、8，故C说法错误； D、由A选项的解析，X、Y两种原子的核外电子数分别为12、8，故D说法错误。 故选：B。 9. 图甲是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔上出现散射的实验示意图，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所示。以下说法错误的是（　　） A．数据A点可以说明原子中心的“核”带正电 B．数据A点和C点可以共同说明原子中绝大部分是“空”的 C．数据B对应的粒子发生偏转的原因是受到排斥力的作用 D．数据C对应的粒子被反弹的原因是原子中心的“核”的质量较大 【解答】解：A、绝大多数α粒子穿过后方向不变，即α粒子偏转角度为0，说明它们穿过了原子内部的空间，原子内部绝大部分空间是空的，故A错误； B、极少数α粒子被反弹回来，说明原子中心有一个体积小而质量大的“核”，也反映了原子内部绝大部分空间是空的，故B正确； C、B点代表少数α粒子偏转的角度很大，说明受到同种电荷的排斥，从而说明原子中心的“核”带正电，故C正确； D、数据C对应的粒子被反弹，说明原子中心的“核”的质量较大，体积很小，故D正确。 故选：A。 10. 如图为小明制作的原子模型，外圈上小球为电子，内圈为原子核．下列说法正确的是（　　） A．该原子核由2个质子和2个中子构成 B．该原子的核电荷数为4 C．该模型表示一种碳原子 D．该原子的质量主要集中在2个电子上 【解答】解：A、由模型可知该原子核由2个质子和2个中子构成，故A正确； B、由模型可知该原子核外有2个电子，核内有2个质子，核电荷数为2，故B错误； C、由模型可知该原子核外有2个电子，核内有2个质子，故该模型表示的是氦原子，故C错误 D、原子的质量主要集中在原子核上，故D错误。 故选：A。 11. 嫦娥五号返回器携带月球土壤样品成功返回地球，月球土壤中含有较丰富的氦﹣3，而在地球上，氦元素主要以氦﹣4的形式存在，如图是氦﹣3和氦﹣4的原子结构示意图，图中“〇”代表（　　） A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核 【解答】解：由图可知，氦﹣3和氦﹣4是同种元素的原子，质子数相同，都是2，根据在原子中，核外电子数＝质子数＝2，氦﹣3和氦﹣4的中子数不同，故“〇”代表中子。 故选：B。 12. 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（如图所示），统计不同偏转角度的α粒子数量，绘制图像，其中符合实验现象的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：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。 13. 重水的主要用途是作为核反应堆的减速剂，一个重水分子是由两个重氢原子和一个氧原子构成，重氢原子的核电荷数是1，相对原子质量是2，下列说法正确的是（　　） A．重氢原子核外有两个电子 B．重水分子由普通氢原子、氧原子构成 C．重氢离子核内有一个质子 D．氢原子和重氢原子化学性质不一样 【解答】解：A、重氢原子也是氢原子，由于原子中质子数等于核外电子数，所以重氢原子核外有一个电子，故A错； B、重水分子由重氢原子、氧原子构成，故B错； C、重氢原子核内有1个质子，变为离子后原子核不会变化，故重氢原子核内有一个质子，故C正确； D、微粒的化学性质与最外层电子数关系密切，重氢原子和氢原子的核外都是一个电子，化学性质相似，故D错。 故选：C。 14. 据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的He﹣3，其原子核中质子数为2、中子数为1。而地球上的氦主要以He﹣4（比He﹣3多一个中子）形式存在。下列说法正确的是（　　） A．He﹣3的相对原子质量为3克 B．He﹣3的原子核外有3个电子 C．He﹣3和He﹣4的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4核外电子数相同 【解答】解：A、相对原子质量的单位是1，不是克，故A错误。 B、原子中质子数＝核外电子数，He﹣3原子核中质子数为2，则He﹣3的原子核外有2个电子，故B错误。 C、相对原子质量≈质子数+中子数，He﹣3相对原子质量为2+1＝3，He﹣4相对原子质量为2+2＝4，相对原子质量与原子的实际质量成正比，则He﹣3和He﹣4的原子质量不同，故C错误。 D、原子中质子数＝核外电子数，He﹣3和He﹣4质子数均为2，则He﹣3和He﹣4核外电子数相同，故D正确。 故选：D。 15. 下列对Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子的判断，正确的是（　　） ①核电荷数相同②核外电子数相等③所含的质子数相等④质量几乎相等。 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①② 【解答】解：①1个Fe失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，它们的核电荷数没有发生改变，它们的核电荷数相同，故选项说法正确。 ②1个Fe失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，则Fe3+、Fe2+、Fe三种粒子的核外电子数不同，故选项说法错误。 ③因为Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子都为铁元素的不同微粒，故其质子数＝核电荷数相同；故所含的质子数，故选项说法正确。 ④Fe3+、Fe2+、Fe三种粒子的核外电子数不同，而原子的质量主要是集中在原子核上，则三者的质量几乎相等，故选项说法正确。 故①④说法正确。 故选：A。 16. 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。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 建构原子模型 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：原子结构建立 原子的构成 2 知识点2：相对原子质量 4 知识点3：离子 6 【巩固训练】 7 【学习目标】 1、知道原子是构成物质的基本微粒之一，理解 原子与分子的关系（分子由原子构成，原子可直接构成某些物质，如金属、稀有气体）。 2、了解原子的基本结构：知道原子由居于中心的原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成（不深入探究质子、中子的内部结构，贴合七下课标）。 3、理解建构原子模型的核心意义：用宏观、可视化的模型（如示意图、实物模型）模拟微观原子的结构，掌握研究微观粒子的“模型法”，延续分子模型的学习思路。 4、能区分原子模型中各部分的代表意义（如小球代表原子核/电子，不同颜色小球区分质子、中子、电子），知道原子模型是对微观原子的简化模拟。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：原子结构建立 原子的构成 一、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。二、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。 【典例1】为了揭开原子内部结构的奥秘，1911年物理学家卢瑟福等人做了一个著名的“卢瑟福实验”：用一束带正电的、质量比电子大很多的高速α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数的α粒子被反弹了回来。通过这一实验现象不能获得的结论是（　　） A．原子核质量较大 B．原子核体积很小 C．核外电子带负电荷 D．原子核带正电荷 【变式1】下列关于原子模型的叙述正确的是（　　） A．卢瑟福建立的“原子核式结构模型”认为电子像云雾一样出现在原子核周围 B．道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体 C．现代科学家认为电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中 D．汤姆生建立的“汤姆生模型”认为电子在核外空间绕核运动 【变式2】我国已启动“嫦娥工程”探月计划，该计划的一个重要目标是开发月球新能源“氦﹣3”．已知“氦﹣3”原子的原子核内有1个中子、2个质子．若以○代表电子、代表质子、●代表中子，则下列各微粒结构模型图中，能表示“氦﹣3”原子结构的是（　　） A． B． C． D． 【变式3】 【变式3】今有四种粒子的结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．只有②表示的是中性原子，在化合物中通常显+2价 B．只有①表示的元素是非金属元素 C．它们对应的原子，其核外有相同的电子层数 D．①④表示的分别是阴离子、阳离子 知识点2：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 。 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＝ 【典例2】1803年，道尔顿提出以氢原子的质量为基准，其他原子与基准作比较得到其相对原子质量。若氢原子质量为n，氧原子质量为m，则氧原子的相对原子质量为（　　） A．m+n B．m﹣n C． D． 【变式1】原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为akg，另一种元素的相对原子质量为b，则该元素的一个原子的质量为（　　） A． B． C． D． 【变式2】已知一个甲烷分子（CH4）的质量为ag，一个乙烯分子（C2H4）的质量为bg，若某原子的质量为mg，则该原子的相对原子质量为（　　） A． B． C． D． 【变式3】认真分析测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（　　） A．12 B．16 C．5 D．10 知识点3：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。 【典例3】森林中有丰富的负氧离子（），其被称为“大气维生素”。一个与一个O2分子比较，两者不相同的是（　　） A．质子数 B．电子数 C．含氧原子个数 D．相对原子质量之和 【变式1】对Mg和Mg2+认识正确的是（　　） A．Mg和Mg2+不是同一种元素 B．Mg和Mg2+化学性质不同 C．Mg2+比Mg少两个质子 D．Mg2+比Mg多两个电子 【变式2】化学上用符号“”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知和的核外电子数目相同，则下列关系正确的是（　　） A．b﹣a＝d﹣c B．a+n＝c﹣m C．a﹣n＝c+m D．b﹣n＝d+m 【变式3】科学兴趣小组在通风橱中进行钠在氯气（Cl2）中燃烧的实验，并在实验后用如图所示的方法，从微观角度表示氯化钠的形成过程。下列关于该化学反应分析正确的是（　　） A．参与反应的最小微粒是分子 B．参与反应的物质都由原子构成 C．生成的氯化钠是由离子构成的 D．生成的钠离子带一个单位负电荷 【巩固训练】 1. 如图为小温制作的原子模型，两个圆圈上的小球模拟电子，中心的7个小球构成原子核。下列说法正确的是（　　） A．该模型表示氮原子 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子的质量主要集中在3个质子上 D．该原子核由4个中子和3个电子构成 2. 探月卫星“嫦娥一号”的主要任务之一是探明月球上氦﹣3的储量。读氦﹣3原子结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．氦﹣3原子核内质子数等于核外电子数 B．氦﹣3原子由原子核和核外电子构成 C．氦﹣3原子核内有2个质子 D．氦﹣3原子核内质子数等于中子数 3. 美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了一种新型氢粒子，它由三个氕原子核和两个电子构成。这对解释宇宙演化提供了新的参考。对于这种粒子，下列说法中错误的是（　　） A．它一定含有3个中子 B．它比一个普通氢分子多一个氢原子核 C．它的组成可以用表示 D．它的化学性质与H2不同 4. 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，下列说法不正确的是（　　） A．道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体 B．汤姆孙通过一系列实验发现了电子 C．卢瑟福进行了α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 5. 金属钠和氯气反应微观过程如图所示，则构成氯化钠的微粒是（　　） A．分子 B．原子 C．离子 D．电子 6. 已知一个氧原子的质量为a克，一个氮原子的质量为b克，现以1个氧原子质量的为标准，则氮原子的相对原子质量为（　　） A． B． C． D． 7. 化学上用符号“X”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知abXn+和cdYm﹣的核外电子数目相同，则下列关系正确的是（　　） A．b﹣a＝d﹣c B．a+n＝c﹣m C．a﹣n＝c+m D．b﹣n＝d+m 8. X2+离子、Y2﹣离子外都有10个电子，下列对于X、Y的叙述中正确的是（　　） A．原子核内都有10个中子 B．两种离子的质子共有20个 C．原子核内各有10个质子 D．X原子有8个电子，Y原子有12个电子 9. 图甲是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔上出现散射的实验示意图，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所示。以下说法错误的是（　　） A．数据A点可以说明原子中心的“核”带正电 B．数据A点和C点可以共同说明原子中绝大部分是“空”的 C．数据B对应的粒子发生偏转的原因是受到排斥力的作用 D．数据C对应的粒子被反弹的原因是原子中心的“核”的质量较大 10. 如图为小明制作的原子模型，外圈上小球为电子，内圈为原子核．下列说法正确的是（　　） A．该原子核由2个质子和2个中子构成 B．该原子的核电荷数为4 C．该模型表示一种碳原子 D．该原子的质量主要集中在2个电子上 11. 嫦娥五号返回器携带月球土壤样品成功返回地球，月球土壤中含有较丰富的氦﹣3，而在地球上，氦元素主要以氦﹣4的形式存在，如图是氦﹣3和氦﹣4的原子结构示意图，图中“〇”代表（　　） A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核 12. 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（如图所示），统计不同偏转角度的α粒子数量，绘制图像，其中符合实验现象的是（　　） A． B． C． D． 13. 重水的主要用途是作为核反应堆的减速剂，一个重水分子是由两个重氢原子和一个氧原子构成，重氢原子的核电荷数是1，相对原子质量是2，下列说法正确的是（　　） A．重氢原子核外有两个电子 B．重水分子由普通氢原子、氧原子构成 C．重氢离子核内有一个质子 D．氢原子和重氢原子化学性质不一样 14. 据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的He﹣3，其原子核中质子数为2、中子数为1。而地球上的氦主要以He﹣4（比He﹣3多一个中子）形式存在。下列说法正确的是（　　） A．He﹣3的相对原子质量为3克 B．He﹣3的原子核外有3个电子 C．He﹣3和He﹣4的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4核外电子数相同 15. 下列对Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子的判断，正确的是（　　） ①核电荷数相同②核外电子数相等③所含的质子数相等④质量几乎相等。 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①② 16. 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 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $