内容正文:
第3节 建构原子模型 第1课时(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、原子结构模型的建立过程 1
【B 提能力】 4
【C 链真题】 7
1、 原子结构模型的建立过程
(24-25八年级下·浙江温州·期中)1909年起,英国科学家卢瑟福用带正电的粒子轰击金箔,发现有如下现象:①绝大部分粒子顺利通过;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。请完成下面小题。
1.下列图示为卢瑟福的粒子轰击金箔实验的结果示意图。其中最合理的是( )
A. B.
C. D.
2.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.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
4.从原子模型建立的过程中,我们可以发现,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。下列原子模型中最接近卢瑟福的结构模型的是( )
A.葡萄干面包模型 B.分层结构模型
C.电子云模型 D.核式结构模型
5.人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和波尔等提出的模型的过程。其中卢瑟福在实验中发现:绝大多数α粒子(带正电)穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)卢瑟福核式结构模型是在用α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是______(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)从原子结构型建立的过程中,我们发现______(填字母)
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程。
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.原子模型的建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐加深
(3)根据α粒子轰击金箔实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制下列四幅图像,其中符合实验现象的图像是______(填字母)。
A. B.
C. D.
6.原子结构的探究经历了漫长的过程,经过不断完善、不断修正,人类借助模型对原子的认识逐渐接近本质。
(1)以下是科学家提出的假设模型,这些原子结构模型建立的先后顺序是( )(填序号)。
A.葡萄干面包模型(汤姆生)
B.核式结构模型(卢瑟福)
C.实心球模型 (道尔顿)
(2)同位素示踪法常用于研究化学反应历程,如碳-14就像“北斗标签”,通过它的“放射性信号”可以持续追踪该原子的位置和变化,下列模型能表示碳-14(有6个质子,8个中子)原子结构的是( )(填序号)。
A. B.
C. D.
7.1911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.
8.人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金箔”的实验提出的。根据实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔,少数α粒子发生很大偏转,极少数α粒子被弹回(如图所示),不能获得的结论是( )
A.核外电子带负电荷 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.原子核体积很小
9.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.道尔顿系统地提出了原子论
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
10.如图所示,卢瑟福用带正电的粒子轰击金属箔,对各个位置探测器检测到的粒子数量进行统计。下列四个位置中能观察到粒子数量最多的是( )
A.① B.② C.③ D.④
11. 19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“西瓜”的原子模型。为进一步探究原子的结构,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。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)α粒子散射实验,图a、b、c、d四条线中,不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹的是___________。
(2)能说明原子内部绝大部分是空的证据是___________;
(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大
C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子(即氦原子的原子核)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子中被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是___________。
12.人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期,科学家持续的研究、探索原子内部结构,对原子结构模型进行了不断完善和修正。
(1)以下原子结构模型建立的先后顺序是______(用序号排序)。
(2)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,他推测的依据是______。
(3)1909年起,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔,结果发现有极少数粒子发生了较大角度的偏转,于1911年提出了核式结构模型。这个“核”指的是右图中的______(选填字母)。
13.1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“西瓜”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验。
【现象】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至达到180°,像是被金箔反弹回来。
【推理】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显的改变,但结果却出乎意料,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发生的。
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”是指________。
(2)根据卢瑟福实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )
A.原子核体积很小
B.原子核质量较大
C.原子核带正电
D.原子核不能再分
(3)根据你对原子结构的认识,分析整个原子不显电性的原因是________。
14.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)从原子结构模型建立的过程,我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,下列关于几位科学家的原子结构模型的叙述不正确的是( )
A.依据提出时间先后顺序,正确的排列是①②④③
B.如图②模型波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.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
D.卢瑟福在实验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④模型
15.(23-24八年级下·浙江台州·期末)卢瑟福用一束高速运动的α粒子(带正电且质量比电子大很多)轰击金箔,发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,有少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数的α粒子被反弹了回来。根据这一实验现象不能得出的结论是( )
A.原子核质量较大 B.原子核体积很小
C.原子核带有正电荷 D.核外电子带有负电荷
16.(24-25七年级下·浙江台州·期末)英国科学家卢瑟福用带正电荷的粒子流轰击极薄的金箔,根据粒子散射实验结果,统计不同偏转角度的粒子数量,得到下图。下列有关描述正确的是( )
A.点A的数据能表示绝大部分粒子被反弹回来
B.点A的数据能说明原子内部大部分都是实心的
C.点B的数据能表示极少数粒子飞行路线发生大角度偏转
D.点C的数据能说明原子内存在一个质量小体积大的原子核
17.(24-25七年级下·浙江绍兴·期末)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不正确的是( )
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.图②模型道尔顿认为原子是一个不可再分的实心球,原子是构成物质的最小微粒
C.卢瑟福在实验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.三种模型按提出的时间先后,正确的排列顺序为①②③
18.(24-25七年级下·浙江衢州·期末)人类对原子和元素的认识经历了漫长的过程:
材料一:图1是早期地质学家针对已发现的26种元素提出的“螺旋图”,图2是门捷列夫于1869年绘制的第一张元素周期表(部分)。
材料二:卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,实验装置如图3所示:
①a粒子源:a粒子带正电荷,质量是电子质量的7000倍;
②金箔:作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子:
③荧光屏:当a粒子穿过金箔后,射到荧光屏上产生一个个的闪光点。
④显微镜:从不同角度观察α粒子到达荧光屏情况。
材料三:2025年3月,中国科学家在嫦娥六号带回的月壤中发现了大量的氦-3。氦-3是全球公认的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。
请回答:
(1)现代元素周期表主要按照质子数进行排列,材料一中图1和图2元素周期表中元素排列的主要依据是:________。
(2)材料二的实验中观察到荧光屏上闪光点最多的位置是________(选填“a”或“b”或“c”)。
(3)材料二中选择的金箔重叠了3000层原子,但卢瑟福仍然能根据实验现象建构出原子的核式结构模型。这更充分地证明了原子内部结构特点是________。
(4)卢瑟福提出的核式结构模型并不完善,后来科学家继续对原子结构模型进行完善和修正,你知道科学家继续完善和修正的内容有________。(写出一点即可)
(5)利用高能粒子轰击原子核,人们发现原子核由质子和中子构成。图4为氦-4原子的结构模型图,请参照图4,在方框内绘制氦-3原子的结构模型图________。
(6)体会元素周期表和原子结构的认识历程,下列表述正确的是( )
A.人们对于事物的认识是发展的
B.观点只要被普遍接受就一定是正确的
C.科学发现往往需要多角度研究
D.科学发现往往需要几代科学家的努力
E.物质世界存在一定的内在规律
F.科学家早期的错误研究都是无价值的
19.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)为探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子(1个粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验,发现以下现象。
现象1:大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向。
现象2:少部分粒子改变原来的运动方向。
现象3:极少数粒子被弹了回来。
(1)根据卢瑟福实验的现象,如图甲所示的四条运动轨迹中,不可能出现的是___________(填字母)。
(2)根据原子结构知识,解释大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向:___________。
(3)其他科学家在原子结构的探究过程中,建立了很多原子结构模型,如图乙所示。图示模型建立的先后顺序是___________(填字母)。
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第3节 建构原子模型 第1课时(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、原子结构模型的建立过程 1
【B 提能力】 4
【C 链真题】 7
1、 原子结构模型的建立过程
(24-25八年级下·浙江温州·期中)1909年起,英国科学家卢瑟福用带正电的粒子轰击金箔,发现有如下现象:①绝大部分粒子顺利通过;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。请完成下面小题。
1.下列图示为卢瑟福的粒子轰击金箔实验的结果示意图。其中最合理的是( )
A. B.
C. D.
2.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】1.D 2.B
【解析】1.卢瑟福的α粒子散射实验中,绝大多数α粒子几乎不发生偏转,说明原子内部绝大部分空间是空的;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;实验中,极少数α粒子发生大幅度偏转,说明原子中心有一个很小但质量很大的核;个别α粒子被反弹回来,说明原子核带正电。根据以上分析,图示中最合理的是D,因为它正确反映了实验结果:绝大多数α粒子几乎不发生偏转,越靠近原子核,偏转来越明显,极少数发生大幅度偏转,个别被反弹回来。
故选D。
2.氦 - 3(He - 3)原子核内有2个质子和1个中子,核外有2个电子;在原子结构模型图示中,在原子核内,且数目为1,则表示的是中子,。
故选B。
3.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
【答案】D
【详解】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,不符合题意;
B.汤姆孙在1897年通过研究阴极射线,发现了电子,从而揭示了原子是有复杂结构的,故B正确,不符合题意
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,不符合题意;
D.虽然卢瑟福的核式结构模型成功解释了α粒子散射实验,并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,但这个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,符合题意。
故选D。
4.从原子模型建立的过程中,我们可以发现,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。下列原子模型中最接近卢瑟福的结构模型的是( )
A.葡萄干面包模型 B.分层结构模型
C.电子云模型 D.核式结构模型
【答案】D
【详解】卢瑟福的原子结构模型,也被称为行星模型或太阳系模型,描述的是原子的中心有一个带正电的原子核,而电子则像行星一样围绕着核做轨道运动,这种模型强调了原子的大部分体积是空的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和波尔等提出的模型的过程。其中卢瑟福在实验中发现:绝大多数α粒子(带正电)穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)卢瑟福核式结构模型是在用α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是______(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)从原子结构型建立的过程中,我们发现______(填字母)
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程。
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.原子模型的建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐加深
(3)根据α粒子轰击金箔实验,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制下列四幅图像,其中符合实验现象的图像是______(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)乙
(2)ABD
(3)D
【详解】(1)原子不是一个实心球体,原子核体积很小,原子核外的电子质量很小,可以忽略不计,所以大多数α粒子能穿透过去,由于α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,同性相斥,所以少数α粒子遇到原子核,就会发生偏向,由于原子的质量主要集中在原子核上,所以极少数α粒子被反弹了回来,或发生了很明显的偏向,故乙符合题意。
(2)A.从道尔顿的实心球模型到汤姆生的葡萄干面包模型,再到卢瑟福的核式结构模型,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,故A符合题意;
B.通过建立原子结构模型,帮助人们更好地理解原子的结构,模型在科学研究中起着很重要的作用,故B符合题意;
C.卢瑟福的原子模型并不是对原子结构认识的完美境界,后来人们又发现原子核由质子和中子构成等,对原子结构的认识不断深入,故C不符合题意;
D.人类借助模型的建立,从最初简单的认识到越来越接近原子的本质,对原子的认识逐渐加深,故D符合题意。
故选ABD。
(3)因为大多数α粒子能穿过金箔而不改变原来运动方向,少部分α粒子改变原来运动方向,极少数α粒子被反弹回来,即偏转角小的α粒子数量多,偏转角大的α粒子数量少,符合这一规律的图像是D。
6.原子结构的探究经历了漫长的过程,经过不断完善、不断修正,人类借助模型对原子的认识逐渐接近本质。
(1)以下是科学家提出的假设模型,这些原子结构模型建立的先后顺序是( )(填序号)。
A.葡萄干面包模型(汤姆生)
B.核式结构模型(卢瑟福)
C.实心球模型 (道尔顿)
(2)同位素示踪法常用于研究化学反应历程,如碳-14就像“北斗标签”,通过它的“放射性信号”可以持续追踪该原子的位置和变化,下列模型能表示碳-14(有6个质子,8个中子)原子结构的是( )(填序号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)CAB
(2)C
【详解】(1)道尔顿在19世纪初提出了原子的实心球模型,认为原子是一个不可再分的实心球体,这是人类对原子结构认识的早期阶段,则实心球模型(C)最早,然后,1897年汤姆生发现了电子,随后提出了葡萄干面包模型,他认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多带负电的电子,电子中和了正电荷,从而形成了电中性的原子,则葡萄干面包模型(A)在实心球模型之后,最后,1911年卢瑟福通过α-粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,认为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质量都集中在原子核上,带负电的电子在原子核外的空间运动,则核式结构模型(B)最后提出,则这些原子结构模型建立的先后顺序是CAB;
(2)A、该模型中的中子数不是8 个,故A不符合题意;
B、该模型中核外电子数不是6个,故B不符合题意;
C、该模型中质子数为6个,核外电子数也为6个,中子数为8根,符合碳-14(有6个质子,8个中子)原子结构,故C符合题意;
D、该模型中电子数不是6个,中子数不是8个,核外电子数也不是6个,故D不符合题意;
故选C。
7.1911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.
【答案】A
【详解】大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向,少部分α粒子改变原来的运动方向;极少数α粒子被弹了回来;大多数α粒子偏传角度为零,极小数α粒子偏传角度为180°。
故选A。
8.人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金箔”的实验提出的。根据实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔,少数α粒子发生很大偏转,极少数α粒子被弹回(如图所示),不能获得的结论是( )
A.核外电子带负电荷 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.原子核体积很小
【答案】A
【详解】大多数a粒子不改变方向就可以顺利穿过,是因为原子内部有较大的空间原子核体积很小;小部分a粒子改变原来的运动方向,是因为原子内部 有带正电荷的微粒;有极少数a粒子被反弹回来,是因为原子内部有质量大体积小的微粒;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.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.道尔顿系统地提出了原子论
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
【答案】D
【详解】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,故A正确,不符合题意;
B.汤姆孙在1897年通过研究阴极射线,发现了电子,从而揭示了原子是有复杂结构的,故B正确,不符合题意;
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,不符合题意;
D.虽然卢瑟福的核式结构模型成功解释了α粒子散射实验,并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,但这个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,符合题意。
故选D。
10.如图所示,卢瑟福用带正电的粒子轰击金属箔,对各个位置探测器检测到的粒子数量进行统计。下列四个位置中能观察到粒子数量最多的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】用带正电的α粒子轰击金属箔,发现有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转,绝大多数的α粒子穿透金属箔,因此观察到粒子数量最多的位置是④位置,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“西瓜”的原子模型。为进一步探究原子的结构,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。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)α粒子散射实验,图a、b、c、d四条线中,不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹的是___________。
(2)能说明原子内部绝大部分是空的证据是___________;
(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )
A.原子核体积很小 B.原子核质量较大
C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子(即氦原子的原子核)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子中被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是___________。
【答案】(1)a
(2)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转
(3)D
(4)质子
【详解】(1)在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°。图a、b、c、d四条线中,不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹的是a,因为a表示α粒子带正电,同性相斥,应该发生向下方偏转;
(2)能说明原子内部绝大部分是空的证据是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子内部绝大部分空间是空的,因为如果原子内部是实心的,α粒子在穿过时会受到更多的散射;
(3)A、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,这是能够获得的结论,不符合题意;
B、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,这是能够获得的结论,不符合题意;
C、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,这是能够获得的结论,不符合题意;
D、该实验的三种现象根本不能说明核外电子所带电荷情况,这是不能够获得的结论,符合题意;
故选D。
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子中被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子。从现代观点看,被打出的微粒一定是质子。这是因为氮原子(N)的原子序数为7,氧原子(O)的原子序数为8,所以被打出的微粒是使氮原子序数增加1的质子。
12.人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期,科学家持续的研究、探索原子内部结构,对原子结构模型进行了不断完善和修正。
(1)以下原子结构模型建立的先后顺序是______(用序号排序)。
(2)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,他推测的依据是______。
(3)1909年起,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔,结果发现有极少数粒子发生了较大角度的偏转,于1911年提出了核式结构模型。这个“核”指的是右图中的______(选填字母)。
【答案】(1)③②①
(2)原子不带电
(3)B
【详解】(1)人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和波尔等提出的模型的过程;道尔顿提出实心球模型,认为原子是不可再分的实心球体;汤姆生发现电子后,提出 “葡萄干布丁” 模型,认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像葡萄干镶嵌其中;卢瑟福通过 α 粒子散射实验,提出核式结构模型,认为原子的中心有一个带正电的原子核,电子在核外空间绕核高速运动。所以先后顺序为③②①;
(2)汤姆生通过实验发现了带负电的电子,而原子呈电中性,即原子整体不显电性。根据电荷守恒原理,既然有带负电的粒子,必然存在带正电的粒子来中和负电荷,使原子呈电中性。所以他推测的依据是原子整体呈电中性;
(3)卢瑟福核式结构模型中,原子的中心有一个带正电的原子核,电子在核外空间绕核高速运动。在右图中,B代表原子核,A代表核外电子。所以这个 “核” 指的是右图中的B。
13.1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“西瓜”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验。
【现象】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至达到180°,像是被金箔反弹回来。
【推理】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显的改变,但结果却出乎意料,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发生的。
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”是指________。
(2)根据卢瑟福实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )
A.原子核体积很小
B.原子核质量较大
C.原子核带正电
D.原子核不能再分
(3)根据你对原子结构的认识,分析整个原子不显电性的原因是________。
【答案】(1)原子核
(2)D
(3)原子核内的质子所带正电荷数量等于核外电子所带的负电荷数量(合理即可)
【详解】(1)原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成,原子的质量主要集中在原子核上。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核;
(2)A、绝大多数α粒子穿过金箔,说明原子核体积很小,故A不符合题意;
B、极少数α粒子被弹了回来,说明原子核质量较大,故B不符合题意;
C、小部分α粒子改变了原来的运动方向,说明与带正电荷的原子核发生了相互作用,故C不符合题意;
D、该实验不能得出原子核由质子和中子构成的结论,故D符合题意;
故选D;
(3)原子不显电性的原因是原子核所带的电量与核外电子所带的电量相等,电性相反,所以原子不显电性。
14.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)从原子结构模型建立的过程,我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,下列关于几位科学家的原子结构模型的叙述不正确的是( )
A.依据提出时间先后顺序,正确的排列是①②④③
B.如图②模型波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.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
D.卢瑟福在实验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④模型
【答案】A
【详解】A.原子结构模型的提出经历了一个漫长的修正过程,最早的原子模型为道尔顿的实心球模型,再是汤姆生的葡萄干面包模型,再是卢瑟福的行星模型,之后是波尔的分层模型,之后是电子云模型,故顺序为①④②③,故A错误,符合题意;
B.如图②模型是波尔提出的分层模型,波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,故B正确,不符合题意;
C.汤姆生发现了带负电的电子,认为正电荷均匀分布在原子中,从而提出了葡萄干面包模型,故C正确,不符合题意;
D.卢瑟福发现了原子核,且认为原子核体积小,质量大,带正电,电子在核外绕原子核运动,提出了行星模型,故D正确,不符合题意。
故选A。
15.(23-24八年级下·浙江台州·期末)卢瑟福用一束高速运动的α粒子(带正电且质量比电子大很多)轰击金箔,发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,有少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数的α粒子被反弹了回来。根据这一实验现象不能得出的结论是( )
A.原子核质量较大 B.原子核体积很小
C.原子核带有正电荷 D.核外电子带有负电荷
【答案】D
【详解】A.极少数α粒子被反弹回来,说明金原子内部存在一个质量较大的核心(原子核),故A不符合题意;
B.多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,说明原子内部大部分空间是空的,原子核体积很小,故B不符合题意;
C.少数α粒子发生较大角度的偏转,说明原子核带有正电荷,与α粒子发生相互作用,故C不符合题意;
D.实验现象只能说明原子核带有正电荷,但无法直接证明核外电子带有负电荷,故D符合题意。
故选D。
16.(24-25七年级下·浙江台州·期末)英国科学家卢瑟福用带正电荷的粒子流轰击极薄的金箔,根据粒子散射实验结果,统计不同偏转角度的粒子数量,得到下图。下列有关描述正确的是( )
A.点A的数据能表示绝大部分粒子被反弹回来
B.点A的数据能说明原子内部大部分都是实心的
C.点B的数据能表示极少数粒子飞行路线发生大角度偏转
D.点C的数据能说明原子内存在一个质量小体积大的原子核
【答案】C
【详解】AB.在粒子散射实验中,大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,有极少部分粒子被弹了回来,得出的结论是:原子核体积很小,质量很大,原子的大部分质量集中在原子核上,原子核的质量比粒子大得多,原子内部有很大的空间,因此点A的数据能表示绝大部分粒子不改变原来的运动方向,故AB错误;
C.由于原子核和都带正电,部分粒子靠近原子核时受到斥力的作用,发生大角度偏转,由于原子核很小,发生大角度偏转的较少,因此点B的数据能表示少数粒子飞行路线发生大角度偏转,故C正确;
D.C点的数据能表示极少数粒子被反弹回来,说明粒子遇到了质量很大的物体,点C的数据能说明原子内存在一个质量很大体积很小的原子核,故D错误。
故选C。
17.(24-25七年级下·浙江绍兴·期末)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不正确的是( )
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.图②模型道尔顿认为原子是一个不可再分的实心球,原子是构成物质的最小微粒
C.卢瑟福在实验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.三种模型按提出的时间先后,正确的排列顺序为①②③
【答案】D
【详解】A.汤姆生发现了原子中存在带负电的电子,认为正电荷均匀分布在整个面包内,电子像葡萄干镶嵌其中,提出了葡萄干面包模型,故A正确,不符合题意;
B.道尔顿提出了实心球模型,认为原子是最小微粒,不可再分,故B正确,不符合题意;
C.卢瑟福通过粒子散失实验,提出了核式结构模型,该模型中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,不符合题意;
D.三种模型按提出的时间先后,正确的排列顺序为②①③,故D错误,符合题意。
故选D。
18.(24-25七年级下·浙江衢州·期末)人类对原子和元素的认识经历了漫长的过程:
材料一:图1是早期地质学家针对已发现的26种元素提出的“螺旋图”,图2是门捷列夫于1869年绘制的第一张元素周期表(部分)。
材料二:卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,实验装置如图3所示:
①a粒子源:a粒子带正电荷,质量是电子质量的7000倍;
②金箔:作为靶子,厚度1μm,重叠了3000层左右的原子:
③荧光屏:当a粒子穿过金箔后,射到荧光屏上产生一个个的闪光点。
④显微镜:从不同角度观察α粒子到达荧光屏情况。
材料三:2025年3月,中国科学家在嫦娥六号带回的月壤中发现了大量的氦-3。氦-3是全球公认的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。
请回答:
(1)现代元素周期表主要按照质子数进行排列,材料一中图1和图2元素周期表中元素排列的主要依据是:________。
(2)材料二的实验中观察到荧光屏上闪光点最多的位置是________(选填“a”或“b”或“c”)。
(3)材料二中选择的金箔重叠了3000层原子,但卢瑟福仍然能根据实验现象建构出原子的核式结构模型。这更充分地证明了原子内部结构特点是________。
(4)卢瑟福提出的核式结构模型并不完善,后来科学家继续对原子结构模型进行完善和修正,你知道科学家继续完善和修正的内容有________。(写出一点即可)
(5)利用高能粒子轰击原子核,人们发现原子核由质子和中子构成。图4为氦-4原子的结构模型图,请参照图4,在方框内绘制氦-3原子的结构模型图________。
(6)体会元素周期表和原子结构的认识历程,下列表述正确的是( )
A.人们对于事物的认识是发展的
B.观点只要被普遍接受就一定是正确的
C.科学发现往往需要多角度研究
D.科学发现往往需要几代科学家的努力
E.物质世界存在一定的内在规律
F.科学家早期的错误研究都是无价值的
【答案】(1)相对原子质量
(2)a
(3)原子核很小/原子中大部分是空的
(4)电子运动方式
(5)
(6)ACDE
【详解】(1)现代元素周期表的编排依据是原子的质子数(或核电荷数),在材料一中提到图1和图2元素周期表中元素排列的主要依据是相对原子质量;
(2)卢瑟福的α粒子轰击金箔实验中,α粒子带正电荷,金原子内部有很大的空间,原子核体积很小且带正电荷。由于α粒子穿过金箔时,大部分α粒子会直接穿过金箔,几乎不发生偏转,只有少数α粒子会靠近原子核发生偏转,极少数α粒子会撞击到原子核被反弹回来。因为大部分α粒子会沿直线穿过金箔射到荧光屏上,从图3实验装置来看,a位置对应着α粒子直接穿过金箔到达的位置,所以观察到荧光屏上闪光点最多的位置是a;
(3)卢瑟福实验中,α粒子能穿透3000层原子的金箔,这表明原子内部有很大的空间,同时有少数α粒子发生大角度偏转甚至反弹,说明原子核很小,α粒子遇到了质量相对很大、体积很小的原子核。故这更充分地证明了原子内部结构特点是原子核很小或原子中大部分是空的;
(4)卢瑟福提出的核式结构模型中认为电子在原子核外的固定轨道上运动,后来科学家发现电子在原子核外空间的一定区域内做高速的无规则运动,则科学家继续完善和修正的内容有电子运动方式;
(5)氦-4原子有2个质子、2个中子和2个电子,氦-3原子与氦-4原子质子数相同,都是2个质子,电子数也相同,都是2个电子,不同的是氦-3原子的中子数为1个。所以绘制的氦-3原子结构模型图为;
(6)A、从元素周期表和原子结构的认识历程可以看出,人们对于事物的认识是随着研究的深入不断发展的,正确;
B、观点被普遍接受并不一定就是正确的,比如以前人们认为地球是宇宙的中心,这种观点曾被普遍接受但却是错误的,错误;
C、在研究原子结构科学发现中,从不同角度进行实验和分析,如卢瑟福的α粒子散射实验,说明科学发现往往需要多角度研究,正确;
D、原子结构的认识需要经历了几代科学家的努力,说明科学发现往往需要几代科学家的努力,正确;
E、元素周期表中元素的排列体现了物质世界存在一定的内在规律,正确;
F、科学家早期的错误研究也为后续的正确研究提供了经验和教训,是有价值的,错误;
故选ACDE。
19.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)为探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子(1个粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验,发现以下现象。
现象1:大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向。
现象2:少部分粒子改变原来的运动方向。
现象3:极少数粒子被弹了回来。
(1)根据卢瑟福实验的现象,如图甲所示的四条运动轨迹中,不可能出现的是___________(填字母)。
(2)根据原子结构知识,解释大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向:___________。
(3)其他科学家在原子结构的探究过程中,建立了很多原子结构模型,如图乙所示。图示模型建立的先后顺序是___________(填字母)。
【答案】(1)C
(2)原子内部绝大部分是空的
(3)ACB
【详解】(1)粒子带正电荷,原子核也带正电荷,因此粒子与原子核之间存在静电斥力。当粒子靠近原子核时,会受到斥力作用而发生偏转,粒子的运动轨迹应向外偏转,不可能靠近原子核。据卢瑟福实验的现象,如图甲所示的四条运动轨迹中,则不可能出现的是C。
(2)根据原子结构知识,解释大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向:原子内部绝大部分是空的。
(3)其他科学家在原子结构的探究过程中,建立了很多原子结构模型,A是实心球模型,这是汤姆逊提出的“枣糕模型”,认为原子是一个均匀分布正电荷的球体,电子镶嵌在其中;B是卢瑟福的“行星模型”,认为原子由位于中心的带正电的原子核和绕核运动的电子组成;C是道尔顿提出的“实心球模型”,认为原子是不可分割的实心球体。按照原子结构模型的发展历程,图示模型建立的先后顺序是ACB。
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