3.2 原子结构提优宝典+特训AB卷-2026-2027学年九年级化学人教版上册
|
2份
|
27页
|
107人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第三单元物质构成的奥秘课题2原子结构》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.
认识原子内部微观构成,理解原子不显电性的原因;掌握核外电子排布规律,知道离子也是构成物质的粒子;理解相对原子质量含义,建立微观微粒观 。
2.
学会利用模型法认识原子结构;梳理质子数、核电荷数、核外电子数等量关系;能从电子得失角度推理离子形成,建立
“
结构决定性质
”
逻辑关系 。
3.
读懂原子结构示意图,能依据排布规律判断原子、阴阳离子;能区分分子、原子、离子三种构成物质的微粒。
4.
了解张青莲测定相对原子质量的科学贡献;体会原子模型不断完善的科学历程,养成严谨求实的科学态度 。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
原子的内部构成,原子中质子数、核电荷数、核外电子数之间等量关系 。
2.
原子结构示意图各部分含义,最外层电子数与元素化学性质的关系 。
3.
离子的形成,阴阳离子的判断,离子符号书写。
4.
相对原子质量定义、近似计算公式:相对原子质量
≈
质子数+中子数。
(二)难点
1.
理解原子不显电性的微观本质,区分粒子带电与原子整体不带电 。
2.
核外电子分层排布规律的应用,根据质子数、电子数区分原子、阳离子、阴离子 。
3.
离子形成过程;辨析原子、分子、离子的联系与区别。
4.
分清相对原子质量(比值)和原子实际质量的差异 。
)三.知识精析
(一)原子的构成
1.原子结构认知
人们为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的历史过程。1911年著名物理学家卢瑟福做了著名的卢瑟福实验,用一束带正电的质量比电子大很多的高速运动的α粒子轰击金箔。
【现象】:大多数α粒子能穿过金箔并不改变原来的方向,但也有一小部分改变了原来的方向,甚至有极少数α粒子被反弹了回来。
【结论】:①原子不是简单而不可分割的实心球体。
②原子核很小,原子内部有很大的空间。
(1)原子的结构:科学实验证明,原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。
(2) 原子核所带正电荷数简称为核电荷数。
2.原子中各粒子的数量关系
几种原子的构成中各粒子的数量
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
【探究】阅读上表,你能从中获取哪些信息?
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
(1)原子种类不同,质子数(核电荷数)不同,原子的种类由质子数和中子数决定的。
(2)不是所有原子都含中子,氢原子核内只有一个质子,没有中子。
(3)核心等式:对于原子来讲,核电荷数、核内质子数、核外电子数、中子数,它们的等量关系是:
核电荷数=质子数=核外电子数,不一定等于中子数
3.原子不显电性的原因
(1)原子中各粒子的带电情况
原子核一般由质子和中子构成(普通氢原子无中子) 。每个质子带1个单位的正电荷,每个电子带1个单位的负电荷,中子不带电荷。
(2)原子不显电性原因:
原子核内质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数大小相等,电性相互抵消。
(二)原子核外电子排布
科学研究表明,在含有多个电子的原子中,核外电子是分层排布的。
1.电子层
(1)概述:核外电子分别在不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的划分
①离核越近,能量越低;离核越远,能量越高。
②核外电子最多7层,离核最近的叫第一层,依次往外为第二层、第三层……离核最远的叫最外层。
电 子 层: 一(K) 二(L) 三(M) 四(N) 五(O) 六(P) 七(Q)
离 核: 近 → 远
能 量: 低 → 高
2.排布规则:
①先排内层,内层排满,再排外层;
②第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子;
③最外层电子数最多不超过8个;只有1层时,最多不超过2个电子(He) 。
3.原子结构示意图:
为了形象、简单的表示原子的结构,人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
以镁原子为例进行说明。
(1)含义:
①圆圈:原子核;圈内数字:质子数(核电荷数);“+”:原子核带正电。
②弧线:电子层;弧线上数字:该层电子数。
(2)表示意义:
原子结构示意图可以简明、方便地表示核外电子的分层排布。
(3)绘制方法:
先确定原子的质子数,再根据核外电子排布规律依次在各电子层上填充电子,画出相应的原子结构示意图。如氢原子质子数为1,其原子结构示意图为 ;氯原子质子数为17,电子排布为2、8、7,原子结构示意图为 。
4.最外层电子数决定原子的化学性质:
部分原子结构示意图
金属元素 非金属元素 稀有气体元素
(1)稀有气体原子:最外层8电子(He为2),属于相对稳定结构,化学性质不活泼。
(2)金属原子:最外层电子数一般<4,化学反应中容易失去电子,形成阳离子。
(3)非金属原子:最外层电子数一般≥4,化学反应中容易得到电子,形成阴离子 。
(三)离子
1.定义:带电的原子(或原子团)。
2.形成(氯化钠的形成过程为例):
钠原子 氯原子
3.分类:
(1)阳离子
①定义:带正电荷的离子。如:Na+。
②阳离子的形成:原子失去电子形成阳离子。
③阳离子表示方法:[ Mn+]
④常见的阳离子:Na+钠离子 Mg2+镁离子 Al3+铝离子 Cu2+铜离子
Fe3+ 铁离子 Fe2+ 亚铁离子 H+氢离子 NH4+铵根离子
(2)阴离子
①定义:阴离子:带负电荷的离子。如:Cl-。
②阴离子的形成:原子得到电子形成阴离子。
③阴离子表示方法:[Mn-]
④常见的阴离子: F- 氟离子 Cl-氯离子 O2- 氧离子 S2-硫离子 OH-氢氧根离子 NO3-硝酸根离子 CO32-碳酸根离子 SO42- 硫酸根离子
(3) 离子符号含义:如Mg2+:代表镁离子;右上角数字“2”表示1个镁离子带2个单位正电荷。
【注意】:数字位置:数字在前,正负号在后,写在微粒右上角
(四)相对原子质量
原子的实际质量很小,在使用和计算时很不方便。为了便于研究和计算,国际上统一采用相对原子质量来表示原子的质量关系。
1.定义:
以碳-12原子实际质量的为标准,其他原子的实际质量跟它相比较所得到的比值。
符号:Ar
2.相对原子质量的标准
一个质子的质量:1.67×10-27kg,一个中子的质量:1.67×10-27 kg,一个碳原子(其中含6个质子和6个中子)的质量为1.993×10-26Kg,它的≈1.67×10-27Kg.
国际上统一:以碳12原子(其中含6个质子和6个中子)质量的1/12作为标准。
3.单位:
比值,单位为“1”,通常省略不写。
4.近似计算:
相对原子质量≈质子数+中子数(原子质量主要集中在原子核)。
5.化学史:
我国科学家 张青莲,主持测定铟、锑等多种元素的相对原子质量,被国际采用,作出重大贡献。
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.下列关于原子构成的说法正确的是( )
A. 原子都由质子、中子、电子构成 B. 原子核由质子和电子构成
C. 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 D. 原子不显电性是因为不含带电粒子
2.某原子核内有8个质子、9个中子,则其核外电子数为( )
A. 8 B. 9 C. 17 D. 1
3.下图是锂原子的构成示意图,下列有关认识正确的是( )
A.图中带负电的微观粒子是电子 B.锂原子带3个单位负电荷
C.原子核是不可分割的实心球体 D.1个锂原子中含有2个质子
4.关于核外电子排布,下列说法错误的是( )
A. 电子分层运动,能量低的离核近 B. 第一层最多容纳2个电子
C. 最外层电子数都不超过8个 D. 多电子原子中,电子先排内层再排外层
5.如图为铝原子的结构示意图。下列有关铝原子的说法正确的是( )
A.图中“+”表示铝原子带正电
B.铝原子的质量主要集中在核外13个电子上
C.铝原子在化学反应中易得到电子
D.铝原子核外有3个电子层
6.人类不同阶段认识原子的模型示意图如下所示,其中卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时,发现大多数α粒子穿透金箔而不改变原来的运动方向,一小部分α粒子改变了原来的运动方向,有极少数α粒子弹了回来。结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是( )
A.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.科学的发展道路是漫长而曲折的,探索永无止境
C.电子云模型形象说明电子在原子核外做无规则的高速运动
D.“α粒子轰击金箔”实验证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,相对于整个原子而言,原子核的质量和体积都很小
7.生物体死亡后,体内含有的碳-14会逐渐减少(称为衰变)。因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量,来计算它存活的年代,这种方法被称为放射性碳测年法。碳-14原子核中含6个质子与8个中子,在衰变时,一个中子变成质子,形成新的原子核。下列关于衰变后生成的新原子核说法正确的是( )
A.碳原子核,含7个质子,7个中子 B.氧原子核,含8个质子,6个中子
C.碳原子核,含6个质子,7个中子 D.氮原子核,含7个质子,7个中子
8.下列关于离子的说法正确的是( )
A. 离子都是带电的原子 B. 阳离子一定是金属离子
C. 原子得失电子形成离子后,电子层数一定改变 D. 离子的质子数一定不等于核外电子数
9.下列化学用语书写正确的是( )
A. 2个镁离子:2Mg⁺² B. 铝离子:Al³⁺
C. 碳酸根离子:CO3⁻² D. 钠离子:Na¹⁺
10.氯化钠是由离子构成的,氯化钠中阳离子的结构示意图是( )
A. B. C. D.
11.下图为某元素的阴离子的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.该阴离子的结构示意图中x=7 B.该元素为硫,是一种非金属元素
C.该元素的原子在化学反应中容易失去电子 D.该阴离子中,核电荷数小于核外电子数
12.关于相对原子质量,下列说法正确的是( )
A. 相对原子质量就是原子的实际质量 B. 相对原子质量单位是千克
C. 相对原子质量是比值,单位为“1” D. 相对原子质量只与质子数有关
13.碳-12原子质量为1.993×10-26kg,氧原子质量为2.657×10-26kg,氧的相对原子质量约为( )
A. 16 B. 12 C. 20 D. 32
14.某原子质子数为17,中子数为18,其相对原子质量约为( )
A. 17 B. 18 C. 35 D. 1
15.有关相对原子质量的说法有:①相对原子质量是一个原子的质量;②相对原子质量是一个原子质量的;③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;④相对原子质量的近似值为中子数和质子数之和;⑤相对原子质量是以碳的相对原子质量为标准的比值;⑥一般化学计算时采用相对原子质量的近似值。其中正确的是( )
A.③④⑤ B.③④⑥ C.②③④ D.①③⑤
二.非选择题(共40分)
16.北斗导航卫星利用钛合金实现轻量化,钛原子的构成是研究其性质基础。回答问题:
(1)原子的构成中,原子核内的质子和中子相比,不带电(选填“质子”“中子” ),质子带____电。
(2)钛原子的质子数为22,根据原子构成的等量关系“核电荷数 = ____ = 核外电子数”,可知钛原子核外电子数是 。
(3)一种钛原子的原子核内有26个中子,该钛原子的核电荷数为____ ,原子中决定原子质量的主要是____ 。
(4)下列关于钛原子的说法,正确的是____( )
A. 钛原子的原子核带负电 B. 钛原子的质子数一定等于中子数
C. 钛原子的核外电子数与质子数相等 D. 钛原子的中子数可以为0
17、人类对原子的内部结构认识永无止境,通过科学家不断建立与修正原子结构模型,实验中思考探索完成。
(1)α粒子是某些放射性物质衰变时放射出来的氦原子核,由两个中子和两个质子构成,则α粒子带2个单位 (填“正”或“负”)电荷。
(2)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,于是提出核式结构模型。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 (选序号)。
(3)金(元素符号为Au)是由金原子构成的,3个金原子的符号表示为 。1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填“原子的质量是均匀分布的”或“原子内部绝大部分空间是空的”)。
(4)卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这里的“很小的结构”是指原子中的结构为 。
(5)通过了解原子结构模型的建立过程,你能得出哪些认识?(至少一点) 。
(6)已知金原子的核电荷数为79,其相对原子质量为197,请描述金原子的内部结构: 。
18.以下是钠原子(Na)和氯原子(Cl)的结构及形成离子的相关信息,结合所学核外电子排布与离子知识回答问题。
(1)钠原子的核电荷数为______,其核外电子分层排布,最外层电子数是______ 。
(2)氯原子在化学反应中易___(选填“得到”或“失去” )电子,形成的离子符号为______ 。
(3)下列关于钠原子和钠离子的说法,正确的是( )
A. 核外电子数相同 B. 属于同种元素 C. 化学性质相同
(4)氯化钠由Na+和Cl-构成,从核外电子排布角度看,Na+和Ne原子的相同点是______ ;Cl-和Ar原子的相同点是______ 。
(5)元素的化学性质主要由______决定,钠元素和氯元素化学性质不同,根本原因是______ 。
19.请根据图中提供的信息,回答下列问题。
(1)图一为A、B、C、D四种粒子的结构示意图。
①B中n=_______。
②四种粒子中属于同种元素的是_______(填字母)。
③A和C两种粒子的______相同,所以它们具有相似的化学性质。
(2)图二是某化学反应的微观示意图。
①该反应中,参加反应的甲、乙两种物质的粒子个数比为_______。
②在化学变化中,_______(填“分子”或“原子”)不能再分。
20.芯片是现代科技的核心部件,在芯片制造过程中,会涉及到许多化学知识。其中,对硅原子等原子的特性利用至关重要。硅原子的核外电子排布决定了它的一些化学性质,这在芯片制造的光刻、蚀刻等工艺中有着关键作用。
(1)硅原子的结构示意图为,硅原子的电子层数为_____,最外层电子数为______。
(2)硅原子在化学反应中( )
A. 容易得到电子 B. 容易失去电子 C. 不易得失电子
(3)芯片制造中会用到离子,某阳离子的结构示意图为,该阳离子所带电荷数为( )
A. +1 B. +2 C. +3
(4)与硅原子化学性质相似的原子是( )
A. 碳原子 B. 氧原子 C. 铝原子
(5)下列关于原子和离子的说法正确的是( )
A. 原子都能转变成离子,离子也都能转变成原子
B. 原子和离子的电子层数一定不同
C. 原子的最外层电子数决定了元素的化学性质
(6)某粒子核外有18个电子,质子数为17,该粒子是( )
A. 原子 B. 阳离子 C. 阴离子
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是( )
A.原子是实心球体 B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子核不带电 D.原子核在原子中占的体积很大
2.下列粒子中,能构成原子核的是( )
A. 质子和电子 B. 质子和中子 C. 电子和中子 D. 质子、中子、电子
3.“C-14”含6个质子、8个中子,下列关于C-14说法错误的是( )
A. 核电荷数为6 B. 核外电子数为6 C. 中子数=质子数 D. 原子核带正电
( )
A. 该原子的核电荷数为12 B. 该原子的核外有3个电子层
C. 该原子的最外层电子数为2 D. 该原子在化学反应中容易得到电子
4.某原子结构示意图为 ,下列说法错误的是( )
A. 该原子的核电荷数为12 B. 该原子的核外有3个电子层
C. 该原子的最外层电子数为2 D. 该原子在化学反应中容易得到电子
5.已知某粒子的结构示意图为,若该粒子为离子,下列说法正确的是( )
A. 若该粒子是阳离子,则x小于10
B. 若该粒子是阴离子,则x大于10
C. 若x = 12,则该粒子是阳离子,符号为Mg2+
D. 若x = 8,则该粒子是阴离子,符号为O2+
6.关于Na⁺和Na两种粒子的说法正确的是( )
①核电荷数相同 ②核外电子数相同 ③电子层结构相同 ④属于同种元素
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
7.原子失去最外层电子或得到电子后,下列各项中一定不会改变的是( )
①化学性质 ②粒子的电性 ③原子核 ④电子层数 ⑤最外层电子数 ⑥核外电子数
A.①⑤ B.①④ C.③ D.②③⑥
8.下列关于分子、原子、离子的认识不正确的是( )
A.在化学变化中,分子可以被创造也可以被消灭
B.原子得失电子变成离子后,质量几乎不变,化学性质差别很大
C.同种原子通过不同方式结合成的分子化学性质不同
D.同种分子排列方式不同则化学性质不同
9.推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
B.稀有气体原子的最外层电子数都为8(氦除外),所以最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体的原子
C.原子都由原子核和核外电子构成,则离子也都由原子和核外电子构成
D.原子失去电子后形成阳离子,则原子得到电子后一定形成阴离子
10.化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为,一种锌原子的质量为,该锌原子的相对原子质量是( )
A.12 B.64 C.66 D.
11. 下列关于四种粒子结构示意图的说法正确的是( )
A. ①③属于不同种元素 B. ④属于原子,离子符号Mg2+
C. ②③的化学性质相似 D. ①④均达到相对稳定的结构
12.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习完原子结构后以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c、d 相对应的是( )
A.原子、原子核、分子、核外电子 B.原子、分子、原子核、核外电子
C.分子、原子、核外电子、原子核 D.分子、原子、原子核、核外电子
13.如图是某粒子的结构示意图,下列有关该粒子的叙述中,错误的是( )
A.该粒子原子核内有8个质子 B.该粒子是阳离子
C.该粒子最外层有6个电子 D.该粒子呈电中性
14.某些花岗岩石材中含有放射性氡。氡原子的质子数为86,中子数为136,这种氡原子核外电子数为( )
A.50 B.86 C.136 D.222
15.质子和中子都是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为,d夸克带电量为,e为基元电荷。下列论断可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
C.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成
二.非选择题(共40分)
16.根据下表中几种原子的构成信息,回答下列问题:
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
(1)不同种类原子的本质区别是________不同;
(2)原子中质子数________(填“一定”或“不一定”)等于中子数;
(3)钠原子的核电荷数为________,判断依据是________;
(4)所有原子都含有的粒子是________。
17.在科技与文化的交融中,原子结构的知识也有着广泛应用。请结合以下背景,完成相关题目。
背景一:2025年我国某新型军事雷达采用新型半导体材料,其性能与原子结构密切相关;
背景二:9.3阅兵中,新型装备的制造依赖于对原子微观结构的精准把控;
背景三:传统文化中,青铜器的冶炼涉及原子的重新组合,其原理与原子结构有关;
背景四:人类探索原子结构的奥秘,经历了漫长的过程。如图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型。
请根据上述背景和原子结构知识,回答以下问题:
(1)原子是由居于原子中心的____和核外____构成的,其中____带正电,____带负电。
(2)下列关于原子核的说法,正确的是( )
A. 原子核由质子和电子构成 B. 原子核带正电
C. 所有原子的原子核都含有中子 D. 原子核的质量可以忽略不计
(3)质子带____电,中子____电,因此原子核的电性由____决定。
(4)在汤姆生的“布丁模型”、卢瑟福的“核式模型”、玻尔的“分层模型”中,能说明原子核带正电且体积很小的是( )
A. 汤姆生“布丁模型” B. 卢瑟福“核式模型”
C. 玻尔“分层模型” D. 以上都可以
(5)9.3阅兵中新型装备的金属材料,由原子构成,原子中核外电子绕核运动,就像太阳系中行星绕太阳运动,这与____(填科学家)的原子模型理念相似。
(6)小明制作原子结构模型时,用不同颜色小球代表质子、中子、电子,下列组合合理的是( )
A. 红色小球(质子,带正电)、蓝色小球(中子,不带电)、绿色小球(电子,带负电)
B. 红色小球(电子,带负电)、蓝色小球(质子,带正电)、绿色小球(中子,不带电)
C. 红色小球(中子,不带电)、蓝色小球(电子,带正电)、绿色小球(质子,带负电)
D. 红色小球(质子,带负电)、蓝色小球(中子,不带电)、绿色小球(电子,带正电)
(7)我国传统文化中青铜器的主要成分是铜,铜原子的原子核带正电,核外电子带负电,整个原子不显电性的原因是____。
18. 如图为五种微观粒子的结构示意图。请回答下列问题:
(1)粒子A-D中属于原子的是 (填字母)。
(2)粒子B的化学符号是 ,其化学性质与粒子 D相似,原因是 。
(3)粒子C 在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子。
(4)若粒子E为原子结构示意图,则x= ,若粒子E为带一个单位正电荷的某离子的结构示意图,则x= 。
19.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)物质的组成及构成关系如图1所示,图中①表示的是 ,②表示的是 。
(2)上述变化I、II和III中,属于化学变化的是 ,属于基本反应类型中的 ,该化学变化中一定不变的微观粒子是 (填微观粒子名称),微观上一氧化碳与二氧化碳化学性质不同的原因是 。
(3)用“”和“”分别表示氮原子和氧原子,如图是氮气与氧气在放电条件下反应的微观示意图,将图B中的粒子补充完整。
(4)请根据下列信息回答有关问题:
①图2中具有相对稳定结构的粒子是 ,C图质子数是 (填字母)。
②图2中,在化学反应中容易得到电子的粒子是 。
③图2中A、E表示的微观粒子化学性质相似的原因是 。
④图2中D为某粒子的结构示意图,若该粒子不显电性,则该粒子的符号为 ;当x=16时,则表示该粒子的符号为 。
20.已知某原子的实际质量约为,其核电荷数为26。1个碳-12原子(含6个质子和6个中子的碳原子)的质量约为,请回答:
(1)1个碳-12原子的核外电子数为_________。
(2)计算该原子的相对原子质量(要求写出计算步骤,结果保留整数)。
(3)该原子的中子数约为_________。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第三单元物质构成的奥秘课题2原子结构》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.
认识原子内部微观构成,理解原子不显电性的原因;掌握核外电子排布规律,知道离子也是构成物质的粒子;理解相对原子质量含义,建立微观微粒观 。
2.
学会利用模型法认识原子结构;梳理质子数、核电荷数、核外电子数等量关系;能从电子得失角度推理离子形成,建立
“
结构决定性质
”
逻辑关系 。
3.
读懂原子结构示意图,能依据排布规律判断原子、阴阳离子;能区分分子、原子、离子三种构成物质的微粒。
4.
了解张青莲测定相对原子质量的科学贡献;体会原子模型不断完善的科学历程,养成严谨求实的科学态度 。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
原子的内部构成,原子中质子数、核电荷数、核外电子数之间等量关系 。
2.
原子结构示意图各部分含义,最外层电子数与元素化学性质的关系 。
3.
离子的形成,阴阳离子的判断,离子符号书写。
4.
相对原子质量定义、近似计算公式:相对原子质量
≈
质子数+中子数。
(二)难点
1.
理解原子不显电性的微观本质,区分粒子带电与原子整体不带电 。
2.
核外电子分层排布规律的应用,根据质子数、电子数区分原子、阳离子、阴离子 。
3.
离子形成过程;辨析原子、分子、离子的联系与区别。
4.
分清相对原子质量(比值)和原子实际质量的差异 。
)三.知识精析
(一)原子的构成
1.原子结构认知
人们为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的历史过程。1911年著名物理学家卢瑟福做了著名的卢瑟福实验,用一束带正电的质量比电子大很多的高速运动的α粒子轰击金箔。
【现象】:大多数α粒子能穿过金箔并不改变原来的方向,但也有一小部分改变了原来的方向,甚至有极少数α粒子被反弹了回来。
【结论】:①原子不是简单而不可分割的实心球体。
②原子核很小,原子内部有很大的空间。
(1)原子的结构:科学实验证明,原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。
(2) 原子核所带正电荷数简称为核电荷数。
2.原子中各粒子的数量关系
几种原子的构成中各粒子的数量
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
【探究】阅读上表,你能从中获取哪些信息?
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
(1)原子种类不同,质子数(核电荷数)不同,原子的种类由质子数和中子数决定的。
(2)不是所有原子都含中子,氢原子核内只有一个质子,没有中子。
(3)核心等式:对于原子来讲,核电荷数、核内质子数、核外电子数、中子数,它们的等量关系是:
核电荷数=质子数=核外电子数,不一定等于中子数
3.原子不显电性的原因
(1)原子中各粒子的带电情况
原子核一般由质子和中子构成(普通氢原子无中子) 。每个质子带1个单位的正电荷,每个电子带1个单位的负电荷,中子不带电荷。
(2)原子不显电性原因:
原子核内质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数大小相等,电性相互抵消。
(二)原子核外电子排布
科学研究表明,在含有多个电子的原子中,核外电子是分层排布的。
1.电子层
(1)概述:核外电子分别在不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的划分
①离核越近,能量越低;离核越远,能量越高。
②核外电子最多7层,离核最近的叫第一层,依次往外为第二层、第三层……离核最远的叫最外层。
电 子 层: 一(K) 二(L) 三(M) 四(N) 五(O) 六(P) 七(Q)
离 核: 近 → 远
能 量: 低 → 高
2.排布规则:
①先排内层,内层排满,再排外层;
②第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子;
③最外层电子数最多不超过8个;只有1层时,最多不超过2个电子(He) 。
3.原子结构示意图:
为了形象、简单的表示原子的结构,人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
以镁原子为例进行说明。
(1)含义:
①圆圈:原子核;圈内数字:质子数(核电荷数);“+”:原子核带正电。
②弧线:电子层;弧线上数字:该层电子数。
(2)表示意义:
原子结构示意图可以简明、方便地表示核外电子的分层排布。
(3)绘制方法:
先确定原子的质子数,再根据核外电子排布规律依次在各电子层上填充电子,画出相应的原子结构示意图。如氢原子质子数为1,其原子结构示意图为 ;氯原子质子数为17,电子排布为2、8、7,原子结构示意图为 。
4.最外层电子数决定原子的化学性质:
部分原子结构示意图
金属元素 非金属元素 稀有气体元素
(1)稀有气体原子:最外层8电子(He为2),属于相对稳定结构,化学性质不活泼。
(2)金属原子:最外层电子数一般<4,化学反应中容易失去电子,形成阳离子。
(3)非金属原子:最外层电子数一般≥4,化学反应中容易得到电子,形成阴离子 。
(三)离子
1.定义:带电的原子(或原子团)。
2.形成(氯化钠的形成过程为例):
钠原子 氯原子
3.分类:
(1)阳离子
①定义:带正电荷的离子。如:Na+。
②阳离子的形成:原子失去电子形成阳离子。
③阳离子表示方法:[ Mn+]
④常见的阳离子:Na+钠离子 Mg2+镁离子 Al3+铝离子 Cu2+铜离子
Fe3+ 铁离子 Fe2+ 亚铁离子 H+氢离子 NH4+铵根离子
(2)阴离子
①定义:阴离子:带负电荷的离子。如:Cl-。
②阴离子的形成:原子得到电子形成阴离子。
③阴离子表示方法:[Mn-]
④常见的阴离子: F- 氟离子 Cl-氯离子 O2- 氧离子 S2-硫离子 OH-氢氧根离子 NO3-硝酸根离子 CO32-碳酸根离子 SO42- 硫酸根离子
(3) 离子符号含义:如Mg2+:代表镁离子;右上角数字“2”表示1个镁离子带2个单位正电荷。
【注意】:数字位置:数字在前,正负号在后,写在微粒右上角
(四)相对原子质量
原子的实际质量很小,在使用和计算时很不方便。为了便于研究和计算,国际上统一采用相对原子质量来表示原子的质量关系。
1.定义:
以碳-12原子实际质量的为标准,其他原子的实际质量跟它相比较所得到的比值。
符号:Ar
2.相对原子质量的标准
一个质子的质量:1.67×10-27kg,一个中子的质量:1.67×10-27 kg,一个碳原子(其中含6个质子和6个中子)的质量为1.993×10-26Kg,它的≈1.67×10-27Kg.
国际上统一:以碳12原子(其中含6个质子和6个中子)质量的1/12作为标准。
3.单位:
比值,单位为“1”,通常省略不写。
4.近似计算:
相对原子质量≈质子数+中子数(原子质量主要集中在原子核)。
5.化学史:
我国科学家 张青莲,主持测定铟、锑等多种元素的相对原子质量,被国际采用,作出重大贡献。
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.下列关于原子构成的说法正确的是( )
A. 原子都由质子、中子、电子构成 B. 原子核由质子和电子构成
C. 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 D. 原子不显电性是因为不含带电粒子
【答案】:C
【解析】:A错误(氢原子无中子);B错误(原子核由质子、中子构成);C正确(原子电中性,三数相等);D错误(原子含带电粒子,正负电荷抵消)。
2.某原子核内有8个质子、9个中子,则其核外电子数为( )
A. 8 B. 9 C. 17 D. 1
【答案】:A
【解析】:原子中核外电子数=质子数=8,中子数不影响电子数。
3.下图是锂原子的构成示意图,下列有关认识正确的是( )
A.图中带负电的微观粒子是电子 B.锂原子带3个单位负电荷
C.原子核是不可分割的实心球体 D.1个锂原子中含有2个质子
【答案】:A
【解析】:质子带正电,中子不带电,电子带负电,题图中带负电的微观粒子是电子,A正确。原子不显电性,B错误。原子核一般是由质子和中子构成的,不是不可分割的实心球体,C错误。由锂原子的构成示意图可知,1个锂原子中含有3个质子,D错误。
4.关于核外电子排布,下列说法错误的是( )
A. 电子分层运动,能量低的离核近 B. 第一层最多容纳2个电子
C. 最外层电子数都不超过8个 D. 多电子原子中,电子先排内层再排外层
【答案】:C
【解析】:最外层电子数不超过8个,若第一层为最外层时不超过2个,C未说明前提,错误;A、B、D均符合排布规律。
5.如图为铝原子的结构示意图。下列有关铝原子的说法正确的是( )
A.图中“+”表示铝原子带正电
B.铝原子的质量主要集中在核外13个电子上
C.铝原子在化学反应中易得到电子
D.铝原子核外有3个电子层
【答案】:D
【解析】:图中“+”表示原子核带正电;电子质量很小,铝原子的质量主要集中在原子核上;铝原子的最外层电子数为3,小于4,在化学反应中易失去3个电子形成阳离子。
6.人类不同阶段认识原子的模型示意图如下所示,其中卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验对认识原子起到了关键作用。用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时,发现大多数α粒子穿透金箔而不改变原来的运动方向,一小部分α粒子改变了原来的运动方向,有极少数α粒子弹了回来。结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是( )
A.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B.科学的发展道路是漫长而曲折的,探索永无止境
C.电子云模型形象说明电子在原子核外做无规则的高速运动
D.“α粒子轰击金箔”实验证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,相对于整个原子而言,原子核的质量和体积都很小
【答案】:D
【解析】:现代科学家们在实验中发现电子在原子核周围像“云雾”一样,并没有固定的运动轨迹;“α粒子轰击金箔”实验中有极少数α粒子被反弹了回来,证实了原子内的正电荷集中在居于原子中心的原子核上,相对于整个原子而言,原子核的质量大,但体积小。
7.生物体死亡后,体内含有的碳-14会逐渐减少(称为衰变)。因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量,来计算它存活的年代,这种方法被称为放射性碳测年法。碳-14原子核中含6个质子与8个中子,在衰变时,一个中子变成质子,形成新的原子核。下列关于衰变后生成的新原子核说法正确的是( )
A.碳原子核,含7个质子,7个中子 B.氧原子核,含8个质子,6个中子
C.碳原子核,含6个质子,7个中子 D.氮原子核,含7个质子,7个中子
【答案】:D
【解析】:碳-14原子核中含6个质子与8个中子,在衰变时,一个中子变成质子,形成新的原子核,则衰变后生成的新原子核中质子数为6+1=7,中子数为8-1=7,故新原子核为氮原子核。故选D。
8.下列关于离子的说法正确的是( )
A. 离子都是带电的原子 B. 阳离子一定是金属离子
C. 原子得失电子形成离子后,电子层数一定改变 D. 离子的质子数一定不等于核外电子数
【答案】:D
【解析】:A错误,离子是带电的原子或原子团;B错误,阳离子如NH₄⁺不是金属离子;C错误,如氯原子得电子形成氯离子电子层数不变;D正确,离子带电质子数≠核外电子数。
9.下列化学用语书写正确的是( )
A. 2个镁离子:2Mg⁺² B. 铝离子:Al³⁺
C. 碳酸根离子:CO3⁻² D. 钠离子:Na¹⁺
【答案】:B
【解析】:离子符号书写:数字在前,符号在后,1省略。A应为2Mg²⁺;C应为CO₃²⁻;D应为Na⁺。
10.氯化钠是由离子构成的,氯化钠中阳离子的结构示意图是( )
A. B. C. D.
【答案】:A
【解析】:氯化钠中的阳离子是钠离子。钠原子的质子数为11,核外有三个电子层,最外层有1个电子,少于4个,在化学反应中易失去最外层的1个电子形成钠离子,即钠离子的质子数为11,核外有两个电子层,第一层上有2个电子,第二层上有8个电子,钠离子结构示意图为。故选A。
11.下图为某元素的阴离子的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.该阴离子的结构示意图中x=7 B.该元素为硫,是一种非金属元素
C.该元素的原子在化学反应中容易失去电子 D.该阴离子中,核电荷数小于核外电子数
【答案】:D
【解析】:根据题意可知,图为某元素的阴离子结构示意图,当x=7时,该粒子的质子数=核外电子数=17,是原子;当质子数<核外电子数时,为阴离子,则x=8。该粒子的核内质子数为17,为氯元素,是一种非金属元素;当x=7时为原子,在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子;质子数=核电荷数,当质子数<核外电子数,为阴离子,则核电荷数小于核外电子数。
12.关于相对原子质量,下列说法正确的是( )
A. 相对原子质量就是原子的实际质量 B. 相对原子质量单位是千克
C. 相对原子质量是比值,单位为“1” D. 相对原子质量只与质子数有关
【答案】:C
【解析】:相对原子质量是比值,单位为“1”,非实际质量(A、B错);近似等于质子数+中子数(D错)。
13.碳-12原子质量为1.993×10-26kg,氧原子质量为2.657×10-26kg,氧的相对原子质量约为( )
A. 16 B. 12 C. 20 D. 32
【答案】:A
【解析】:。
14.某原子质子数为17,中子数为18,其相对原子质量约为( )
A. 17 B. 18 C. 35 D. 1
【答案】:C
【解析】:相对原子质量≈质子数+中子数=17+18=35。
15.有关相对原子质量的说法有:①相对原子质量是一个原子的质量;②相对原子质量是一个原子质量的;③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;④相对原子质量的近似值为中子数和质子数之和;⑤相对原子质量是以碳的相对原子质量为标准的比值;⑥一般化学计算时采用相对原子质量的近似值。其中正确的是( )
A.③④⑤ B.③④⑥ C.②③④ D.①③⑤
【答案】B
【解析】国际上是以一种碳原子的质量的作为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值,就是该原子的相对原子质量,不是一个原子的质量;不是1个原子质量的,相对原子质量是以碳的相对原子质量的为标准的比值;相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量的近似值为中子数和质子数之和;原子的质量很小,一般化学计算时采用相对原子质量的近似值。故③④⑥说法正确。故选: B。
二.非选择题(共40分)
16.北斗导航卫星利用钛合金实现轻量化,钛原子的构成是研究其性质基础。回答问题:
(1)原子的构成中,原子核内的质子和中子相比,不带电(选填“质子”“中子” ),质子带____电。
(2)钛原子的质子数为22,根据原子构成的等量关系“核电荷数 = ____ = 核外电子数”,可知钛原子核外电子数是 。
(3)一种钛原子的原子核内有26个中子,该钛原子的核电荷数为____ ,原子中决定原子质量的主要是____ 。
(4)下列关于钛原子的说法,正确的是____( )
A. 钛原子的原子核带负电 B. 钛原子的质子数一定等于中子数
C. 钛原子的核外电子数与质子数相等 D. 钛原子的中子数可以为0
【答案】:(1)中子;正(2)质子数;22(3)22;原子核(4)C
【解析】:(1)中子不带电,质子带正电,是原子构成粒子的基本性质 。(2)原子中核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,质子数22,故核外电子数22 。(3)核电荷数等于质子数为22;原子核集中大部分质量,决定原子质量 。(4)A选项,原子核由质子(正电 )和中子(不带电 )构成,带正电,A错误;B选项,质子数和中子数无必然相等关系,B错误;C选项,原子中核外电子数与质子数相等,C正确;D选项,钛原子有中子(如题目中26个 ),且钛原子质子数22,中子数一般不为0(实际钛原子中子数常见有26等 ),D错误,故选C 。
17、人类对原子的内部结构认识永无止境,通过科学家不断建立与修正原子结构模型,实验中思考探索完成。
(1)α粒子是某些放射性物质衰变时放射出来的氦原子核,由两个中子和两个质子构成,则α粒子带2个单位 (填“正”或“负”)电荷。
(2)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,于是提出核式结构模型。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 (选序号)。
(3)金(元素符号为Au)是由金原子构成的,3个金原子的符号表示为 。1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填“原子的质量是均匀分布的”或“原子内部绝大部分空间是空的”)。
(4)卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这里的“很小的结构”是指原子中的结构为 。
(5)通过了解原子结构模型的建立过程,你能得出哪些认识?(至少一点) 。
(6)已知金原子的核电荷数为79,其相对原子质量为197,请描述金原子的内部结构: 。
【答案】:(1)正; (2)D;(3)3Au;原子内部绝大部分空间是空的;(4)原子核; (5)科学模型在科学研究中起着重要作用; (6)金原子中由79个质子和118个中子构成原子核,79个电子绕着原子核高速运动,这样就构成了金原子。
【解析】(1)带2个单位正电荷,故埧:正,(2)卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,提出核式结构模型的主要内容是在原子内部存在着一个带正电,体积很小、质量很大的核,核的外面存在着很大的空间,所以绝大多数α粒子能穿过金箔,少数α粒子运动方向发生了偏转,极少数的α粒子原路返回,即能正确反映他的实验结果的示意图是 D;故填: D;(3)原子用元素符号来表示,表示多个原子就需要在元素符号前面添加适当的数字,所以3个金原子表示为3Au;1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明原子内部绝大部分空间是空的;故填:3Au;原子内部绝大部分空间是空的;(4)原子的质量主要集中在原子核上,卢瑟福提出“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这里的“很小的结构”是指原子中的结构就是原子核;故填:原子核;(5)通过了解原子结构模型的建立过程,认识到科学模型在科学研究中起着重要作用或人类借助建立模型,认识原子结构逐渐接近本质等,故填:科学模型在科学研究中起着重要作用;(6)在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,金原子的核电荷数为79,即金原子的核内有79个质子,核外有79个电子,又因为相对原子质量=质子数十中子数,所以金原子核内的中子数为:197-79=118个,即金原子中由79个质子和118个中子构成原子核,79个电子绕着原子核高速运动,这样就构成了金原子;故填:金原子中由79个质子和118个中子构成原子核,79个电子绕着原子核高速运动,这样就构成了金原子。
18.以下是钠原子(Na)和氯原子(Cl)的结构及形成离子的相关信息,结合所学核外电子排布与离子知识回答问题。
(1)钠原子的核电荷数为______,其核外电子分层排布,最外层电子数是______ 。
(2)氯原子在化学反应中易___(选填“得到”或“失去” )电子,形成的离子符号为______ 。
(3)下列关于钠原子和钠离子的说法,正确的是( )
A. 核外电子数相同 B. 属于同种元素 C. 化学性质相同
(4)氯化钠由Na+和Cl-构成,从核外电子排布角度看,Na+和Ne原子的相同点是______ ;Cl-和Ar原子的相同点是______ 。
(5)元素的化学性质主要由______决定,钠元素和氯元素化学性质不同,根本原因是______ 。
【答案】(1)11;1;(2)得到;Cl- ;(3)B;(4)最外层电子数均为8(或核外电子排布的最外层达到稳定结构 );最外层电子数均为8(或核外电子排布的最外层达到稳定结构 );(5)最外层电子数;原子的最外层电子数不同
【解析】(1)钠元素的原子序数为11,原子序数 = 核电荷数,所以钠原子核电荷数是11;钠原子结构示意图中,最外层弧线上数字是1,即最外层电子数为1 。(2) 氯原子最外层电子数是7,大于4,在化学反应中易得到1个电子,形成带1个单位负电荷的氯离子,离子符号为Cl- 。(3) 钠原子失去电子形成钠离子,A选项,钠原子核外电子数是11,钠离子核外电子数是10,核外电子数不同;B选项,钠原子和钠离子质子数都是11,属于同种元素;C选项,钠原子最外层电子数1,化学性质活泼,钠离子最外层电子数8,化学性质稳定,化学性质不同,故选B 。(4)Na+核外有10个电子,最外层电子数是8 ;Ne原子核外10个电子,最外层电子数8 ;Cl-核外18个电子,最外层电子数8 ;Ar原子核外18个电子,最外层电子数8 ,所以相同点是最外层电子数均为8(或核外电子排布的最外层达到稳定结构 ) 。(5)元素化学性质主要由最外层电子数决定,钠原子最外层电子数1 、氯原子最外层电子数7 ,原子最外层电子数不同,导致化学性质不同 。
19.请根据图中提供的信息,回答下列问题。
(1)图一为A、B、C、D四种粒子的结构示意图。
①B中n=_______。
②四种粒子中属于同种元素的是_______(填字母)。
③A和C两种粒子的______相同,所以它们具有相似的化学性质。
(2)图二是某化学反应的微观示意图。
①该反应中,参加反应的甲、乙两种物质的粒子个数比为_______。
②在化学变化中,_______(填“分子”或“原子”)不能再分。
【答案】:(1)8;CD或DC;最外层电子数 (2)1:1;原子
【解析】(1)① B是原子,质子数=核外电子总数。质子数11,2+n+1=11,解得n=8。② 元素由质子数(核电荷数)决定,C、D质子数都是17,属于同种元素。③ 元素化学性质由最外层电子数决定,A、C最外层都是7个电子。(2) ① 参加反应甲、乙粒子个数比1:1。注意:要剔除反应后剩余没有参与反应的分子。② 分子分裂成原子,原子重新组合成新分子;原子是化学变化中最小粒子,不可再分。
20.芯片是现代科技的核心部件,在芯片制造过程中,会涉及到许多化学知识。其中,对硅原子等原子的特性利用至关重要。硅原子的核外电子排布决定了它的一些化学性质,这在芯片制造的光刻、蚀刻等工艺中有着关键作用。
(1)硅原子的结构示意图为,硅原子的电子层数为_____,最外层电子数为______。
(2)硅原子在化学反应中( )
A. 容易得到电子 B. 容易失去电子 C. 不易得失电子
(3)芯片制造中会用到离子,某阳离子的结构示意图为,该阳离子所带电荷数为( )
A. +1 B. +2 C. +3
(4)与硅原子化学性质相似的原子是( )
A. 碳原子 B. 氧原子 C. 铝原子
(5)下列关于原子和离子的说法正确的是( )
A. 原子都能转变成离子,离子也都能转变成原子
B. 原子和离子的电子层数一定不同
C. 原子的最外层电子数决定了元素的化学性质
(6)某粒子核外有18个电子,质子数为17,该粒子是( )
A. 原子 B. 阳离子 C. 阴离子
【答案】(1)3; 4; (2)C; (3)C; (4)A; (5)C; (6)C.
【解析】:(1)硅原子电子层数为3,最外层电子数为4。(2)硅原子最外层电子数为4,不易得失电子,答案选C。(3)该阳离子质子数为13,电子数为10,失去3个电子,带3个单位正电荷,答案选C。(4)最外层电子数相同的原子化学性质相似,硅原子最外层4个电子,碳原子最外层也是4个电子,化学性质相似,答案选A。(5)A选项,不是所有原子都容易转变成离子,如稀有气体原子;B选项,原子和离子电子层数可能相同,如氯离子和氩原子电子层数相同;C选项正确,原子的最外层电子数决定元素化学性质 ,答案选C。(6)质子数小于电子数,该粒子带负电,为阴离子,答案选C。
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是( )
A.原子是实心球体 B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子核不带电 D.原子核在原子中占的体积很大
【答案】:B
【解析】:根据题意可知,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,不是实心球体;α粒子带正电,少数α粒子发生较大偏转,说明少数α粒子靠近原子核,根据同性相斥、异性相吸可知原子核带正电;极少数α粒子偏转几乎达到180°,说明原子核很小且质量较大,极少数α粒子被弹回,也说明原子的质量主要集中在原子核上。
2.下列粒子中,能构成原子核的是( )
A. 质子和电子 B. 质子和中子 C. 电子和中子 D. 质子、中子、电子
【答案】:B
【解析】:原子核由质子(正电)和中子(不带电)构成,电子在核外。
3.“C-14”含6个质子、8个中子,下列关于C-14说法错误的是( )
A. 核电荷数为6 B. 核外电子数为6 C. 中子数=质子数 D. 原子核带正电
【答案】:C
【解析】:C-14质子数6、中子数8,二者不相等;A、B正确(核电荷数=质子数=电子数=6);D正确(原子核含质子,带正电)。
4.某原子结构示意图为 ,下列说法错误的是( )
A. 该原子的核电荷数为12 B. 该原子的核外有3个电子层
C. 该原子的最外层电子数为2 D. 该原子在化学反应中容易得到电子
【答案】:D
【解析】:A选项,原子结构示意图中,圆圈内数字表示核电荷数(质子数),所以该原子核电荷数是12,说法正确;B选项,弧线表示电子层,该原子结构示意图有3条弧线,即核外有3个电子层,说法正确;C选项,最外层电子数是最外层弧线上的数字,为2,说法正确;D选项,该原子最外层电子数是2,小于4(金属元素原子最外层电子数一般小于4 ),在化学反应中容易失去最外层电子,而不是得到电子,说法错误。
5.已知某粒子的结构示意图为,若该粒子为离子,下列说法正确的是( )
A. 若该粒子是阳离子,则x小于10
B. 若该粒子是阴离子,则x大于10
C. 若x = 12,则该粒子是阳离子,符号为Mg2+
D. 若x = 8,则该粒子是阴离子,符号为O2+
【答案】:C
【解析】:该粒子结构示意图中,核外电子数是10 。A选项,若为阳离子,质子数(x )大于核外电子数(10 ),即x大于10,不是小于10,说法错误;B选项,若为阴离子,质子数(x )小于核外电子数(10 ),即x小于10,不是大于10,说法错误;C选项,若x = 12,质子数12大于电子数10,是镁原子失去2个电子形成的镁离子,符号为Mg2+,说法正确;D选项,若x = 8,质子数8小于电子数10,是氧原子得到2个电子形成的氧离子,但氧离子符号是O2-,说法错误.
6.关于Na⁺和Na两种粒子的说法正确的是( )
①核电荷数相同 ②核外电子数相同 ③电子层结构相同 ④属于同种元素
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】:B
【解析】:Na⁺和Na质子数(核电荷数)相同,属于同种元素;Na原子失1个电子形成Na⁺,核外电子数、电子层结构不同。
7.原子失去最外层电子或得到电子后,下列各项中一定不会改变的是( )
①化学性质 ②粒子的电性 ③原子核 ④电子层数 ⑤最外层电子数 ⑥核外电子数
A.①⑤ B.①④ C.③ D.②③⑥
【答案】:C
【解析】:原子失去最外层电子或得到电子后,由不稳定结构变为相对稳定结构,化学性质一定改变;得失电子后变成带电的微粒,粒子的电性发生改变;得失电子,原子核不变;失去最外层电子后,电子层数减少,得到电子后电子层数不变;得失电子后最外层电子数一定改变,核外电子数一定改变。故选C。
8.下列关于分子、原子、离子的认识不正确的是( )
A.在化学变化中,分子可以被创造也可以被消灭
B.原子得失电子变成离子后,质量几乎不变,化学性质差别很大
C.同种原子通过不同方式结合成的分子化学性质不同
D.同种分子排列方式不同则化学性质不同
【答案】:D
【解析】:化学变化的实质是分子分为原子,原子重新组合生成新的分子,在化学变化中,可以合成新的分子,分子也可以被分解;原子得失电子变成离子后,电子的质量很小,可以忽略不计,则质量几乎不变,但它们的最外层电子数不同,化学性质差别很大;同种原子通过不同方式结合成的分子不同,不同分子化学性质不同;分子是保持物质化学性质的最小微粒,同种分子化学性质相同。
9.推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
B.稀有气体原子的最外层电子数都为8(氦除外),所以最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体的原子
C.原子都由原子核和核外电子构成,则离子也都由原子和核外电子构成
D.原子失去电子后形成阳离子,则原子得到电子后一定形成阴离子
【答案】:D
【解析】:离子是带电荷的粒子,但带电荷的粒子不一定是离子,也可能是质子、电子等,A错误。除氦外,稀有气体原子的最外层电子数都为8,但最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体的原子,也可能是离子,B错误。原子都由原子核和核外电子构成,但离子不一定有核外电子,如氢离子,C错误。原子失去电子后形成阳离子,原子得到电子后带负电荷,一定形成阴离子,D正确。
10.化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为,一种锌原子的质量为,该锌原子的相对原子质量是( )
A.12 B.64 C.66 D.
【答案】:C
【解析】:该锌原子的相对原子质量=。
11. 下列关于四种粒子结构示意图的说法正确的是( )
A. ①③属于不同种元素 B. ④属于原子,离子符号Mg2+
C. ②③的化学性质相似 D. ①④均达到相对稳定的结构
【答案】D
【解析】A.元素是质子数相同的一类原子,①③质子数相同,属于同种元素,错误;
B.④为12号元素镁元素,其中质子数大于电子数,属于阳离子,离子符号为Mg2+,不正确;C.元素化学性质与最外层电子数有密切关系,②③最外层的电子数不同,化学性质不相似,错误;;D.①④最外层电子数均为8,都达到相对稳定的结构,正确。故选D。
12.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习完原子结构后以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c、d 相对应的是( )
A.原子、原子核、分子、核外电子 B.原子、分子、原子核、核外电子
C.分子、原子、核外电子、原子核 D.分子、原子、原子核、核外电子
【答案】D
【解析】氧气是由氧分子构成的,氧分子是由氧原子构成的,氧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a是分子,b是原子,c是原子核,d是电子,观察选项,故选:D。
13.如图是某粒子的结构示意图,下列有关该粒子的叙述中,错误的是( )
A.该粒子原子核内有8个质子 B.该粒子是阳离子
C.该粒子最外层有6个电子 D.该粒子呈电中性
【答案】B
【解析】A、由某粒子的结构示意图,圆圈内数字表示核内质子数,该粒子原子核内有8个质子,故选项说法正确。B、质子数=核外电子数=8,为原子,故选项说法错误。C、由某粒子的结构示意图,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,则该粒子最外层有6个电子,故选项说法正确。D、质子数=核外电子数=8,为原子,不显电性,该粒子呈电中性,故选项说法正确。故选:B。
14.某些花岗岩石材中含有放射性氡。氡原子的质子数为86,中子数为136,这种氡原子核外电子数为( )
A.50 B.86 C.136 D.222
【答案】B
【解析】此题考查对原子结构以及原子结构中粒子数之间等量关系的理解程度,解此题的关键在于掌握原子结构中的等量关系。即核电荷数 =质子数 =电子数(电荷等量关系),相对原子质量 =质子数+中子数(质量等量关系)。由题意,氡元素的质子数为86,则原子核外电子数为86;又由于中子数为136,则相对原子质量为222。
15.质子和中子都是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为,d夸克带电量为,e为基元电荷。下列论断可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
C.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成
【答案】:C
【解析】:已知条件:u夸克:电量 +e,d夸克:电量 -e,质子带电量:+e
中子不带电,总电量:0。 质子:2个夸克 + 1个d夸克2×(+e)+1×(-e)=+e符合质子带电,中子:1个u夸克 + 2个d夸克,1×(+e)+2×(-e)=0 中子不带电。
二.非选择题(共40分)
16.根据下表中几种原子的构成信息,回答下列问题:
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
(1)不同种类原子的本质区别是________不同;
(2)原子中质子数________(填“一定”或“不一定”)等于中子数;
(3)钠原子的核电荷数为________,判断依据是________;
(4)所有原子都含有的粒子是________。
【答案】:(1)质子数(核电荷数)(2)不一定(3)11;原子中核电荷数=质子数(4)质子和电子
【解析】:(1)质子数决定原子种类,不同原子质子数不同;(2)表中钠、氯原子质子数≠中子数,故不一定相等;(3)核电荷数=质子数,钠原子质子数11,故核电荷数11;(4)氢原子无中子,所有原子都含质子(正电)和电子(负电)。
17.在科技与文化的交融中,原子结构的知识也有着广泛应用。请结合以下背景,完成相关题目。
背景一:2025年我国某新型军事雷达采用新型半导体材料,其性能与原子结构密切相关;
背景二:9.3阅兵中,新型装备的制造依赖于对原子微观结构的精准把控;
背景三:传统文化中,青铜器的冶炼涉及原子的重新组合,其原理与原子结构有关;
背景四:人类探索原子结构的奥秘,经历了漫长的过程。如图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型。
请根据上述背景和原子结构知识,回答以下问题:
(1)原子是由居于原子中心的____和核外____构成的,其中____带正电,____带负电。
(2)下列关于原子核的说法,正确的是( )
A. 原子核由质子和电子构成 B. 原子核带正电
C. 所有原子的原子核都含有中子 D. 原子核的质量可以忽略不计
(3)质子带____电,中子____电,因此原子核的电性由____决定。
(4)在汤姆生的“布丁模型”、卢瑟福的“核式模型”、玻尔的“分层模型”中,能说明原子核带正电且体积很小的是( )
A. 汤姆生“布丁模型” B. 卢瑟福“核式模型”
C. 玻尔“分层模型” D. 以上都可以
(5)9.3阅兵中新型装备的金属材料,由原子构成,原子中核外电子绕核运动,就像太阳系中行星绕太阳运动,这与____(填科学家)的原子模型理念相似。
(6)小明制作原子结构模型时,用不同颜色小球代表质子、中子、电子,下列组合合理的是( )
A. 红色小球(质子,带正电)、蓝色小球(中子,不带电)、绿色小球(电子,带负电)
B. 红色小球(电子,带负电)、蓝色小球(质子,带正电)、绿色小球(中子,不带电)
C. 红色小球(中子,不带电)、蓝色小球(电子,带正电)、绿色小球(质子,带负电)
D. 红色小球(质子,带负电)、蓝色小球(中子,不带电)、绿色小球(电子,带正电)
(7)我国传统文化中青铜器的主要成分是铜,铜原子的原子核带正电,核外电子带负电,整个原子不显电性的原因是____。
【答案】(1)原子核;电子;原子核;电子;(2)B;(3)正;不带;质子;(4)B;(5)玻尔;(6)A;(7)原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等,电性相反
【解析】(1)原子的结构分为原子核和核外电子两部分,原子核带正电,核外电子带负电。
(2)选项A,原子核由质子和中子构成,不是电子,错误;选项B,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,所以原子核带正电,正确;选项C,氢原子的原子核只有质子,没有中子,错误;选项D,原子核集中了原子的大部分质量,不能忽略,错误。(3)质子带正电,中子不带电,原子核的正电性由质子决定。(4)卢瑟福的核式模型通过α粒子散射实验,证明了原子核带正电且体积很小,正确;汤姆生模型认为原子是“布丁”状,电子镶嵌其中;玻尔模型侧重电子分层运动,均不能说明原子核带正电且体积小。(5)玻尔提出了分层模型,电子绕核分层运动,类似行星绕太阳,所以是玻尔。(6)质子带正电,中子不带电,电子带负电,所以A选项的小球代表合理。(7)原子中原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等,电性相反,所以整个原子不显电性。
18. 如图为五种微观粒子的结构示意图。请回答下列问题:
(1)粒子A-D中属于原子的是 (填字母)。
(2)粒子B的化学符号是 ,其化学性质与粒子 D相似,原因是 。
(3)粒子C 在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子。
(4)若粒子E为原子结构示意图,则x= ,若粒子E为带一个单位正电荷的某离子的结构示意图,则x= 。
【答案】(1) BCD (2)F;最外层电子数相同 (3)失去 (4) 18;19
【解析】原子判断:质子数 = 核外电子总数;化学性质由最外层电子数决定;最外层<4易失电子。(1) A:质子数7,电子数10 → 离子;B:质子数9,电子数2+7=9 →原子;C:质子数11,电子数2+8+1=11 →原子;D:质子数17,电子数2+8+7=17 →原子。属于原子:BCD (2) B质子数9,是氟原子,符号F;B和D化学性质相似:最外层电子数相同(都是7个)。(3) C最外层电子数为1<4,反应中容易失去电子。(4) E示意图:电子层2、8、8 ,E是原子:质子数=电子数,x=2+8+8=18, E带1个单位正电荷:失去1个电子,原来原子电子数=2+8+8+1=19,x=19。
19.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)物质的组成及构成关系如图1所示,图中①表示的是 ,②表示的是 。
(2)上述变化I、II和III中,属于化学变化的是 ,属于基本反应类型中的 ,该化学变化中一定不变的微观粒子是 (填微观粒子名称),微观上一氧化碳与二氧化碳化学性质不同的原因是 。
(3)用“”和“”分别表示氮原子和氧原子,如图是氮气与氧气在放电条件下反应的微观示意图,将图B中的粒子补充完整。
(4)请根据下列信息回答有关问题:
①图2中具有相对稳定结构的粒子是 ,C图质子数是 (填字母)。
②图2中,在化学反应中容易得到电子的粒子是 。
③图2中A、E表示的微观粒子化学性质相似的原因是 。
④图2中D为某粒子的结构示意图,若该粒子不显电性,则该粒子的符号为 ;当x=16时,则表示该粒子的符号为 。
【答案】(1) 原子 分子 (2) I 化合反应 碳原子和氧原子 分子构成不同(3) (4) CD 12 AE 最外层电子数相同 Ar S2-
【解析】(1)① 原子既能直接构成物质,又可以构成分子,所以①是原子;分子构成物质,②是分子。(2)变化Ⅰ有新分子生成,属于化学变化;变化Ⅱ、Ⅲ只是分子间隔改变,属于物理变化。属于化学变化的是:Ⅰ,反应类型:化合反应(一氧化碳+氧气→二氧化碳,多变一),化学变化中一定不变的微观粒子:碳原子、氧原子(化学变化原子不变),CO与CO2化学性质不同原因:分子的构成不同(分子种类不同)(3)反应前后原子种类、数目不变,B框要补画2个NO分子(1个氮原子+1个氧原子构成的分子)。(4)粒子结构示意图① 相对稳定结构:最外层电子数为8(只有一层为2),AC;C图圈内数字为质子数,18。② 容易得到电子:最外层电子数>4,D。③ A、E化学性质相似:最外层电子数相同。④ B粒子不显电性,则质子数=核外电子数,x=2+8=10,是氖原子,Ne;当x=16,质子数16,电子数10,带2个单位负电荷,粒子S2-。
20.已知某原子的实际质量约为,其核电荷数为26。1个碳-12原子(含6个质子和6个中子的碳原子)的质量约为,请回答:
(1)1个碳-12原子的核外电子数为_________。
(2)计算该原子的相对原子质量(要求写出计算步骤,结果保留整数)。
(3)该原子的中子数约为_________。
【答案】:(1)6(2)56(3)30
【解析】:(1)碳-12原子中含有6个质子,原子中,质子数=核外电子数,所以其核外电子数为6。(2)已知一个碳-12原子的质量约为,该原子的实际质量约为,根据进行计算。
(3)该原子的核电荷数为26,原子中,核电荷数=质子数,则该原子的质子数为26。相对原子质量≈质子数+中子数,故中子数≈56-26=30。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$