16.1 原子 原子结构(举一反三·讲义)物理新教材沪科版(五四学制)九年级下册
2026-10-20
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内容正文:
16.1 原子 原子结构
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 原子】 2
【知识点2 原子核】 4
课后作业 5
2300多年前的中国古代哲学家认为,“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,提出了物质无限可分的思想。而同时代的古希腊哲学家则认为,物质存在不可再分的最小微粒,即原子。在希腊语中原子一词即有不可分之意。那么,构成物质的最小微粒真的存在吗?知识归纳
【知识点1 原子】
1. 道尔顿的原子论模型
物质是由在化学反应中保持不变的最小单元构成的,或者说,构成物质的最小单元在化学反应中保持不变。道尔顿把这个最小单元称为 。
2. 汤姆孙的原子模型
(1)电子的发现:1897年,英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了比原子小得多的带负电的粒子,称为 。
(2)汤姆孙的“枣糕模型”:原子中的 电荷均匀分布在整个原子球体内,而 则嵌在其中。
枣糕模型
3. 卢瑟福的核式结构模型(行星模型)
(1)α粒子散射实验:卢瑟福在1898年发现了α射线。他用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔时,发现大多数粒子散射角度很小,但有少数α粒子偏角很大,个别粒子的偏转几乎达到180°。
(2)α粒子散射实验结论:原子中绝大部分是空的;α粒子前进时撞在一个体积很小而质量又比它大很多的微粒上,即 。
(3)卢瑟福的原子核式结构模型:原子是由带正电的 和带负电的 构成的,且正负电荷数量相等;原子核位于原子的中心,电子受原子核吸引,绕核做高速运动,就像行星绕着 运动一样。若把原子核看成一个小球,则它的半径约为 m。
原子的核式结构模型示意图
【例1】在探索微观世界的历程中,汤姆孙发现了电子,使人们意识到______(选填“原子”或“原子核”)还可以再分;能正确反映卢瑟福所提出的原子核式结构模型的是图______(选填“A”或“B”)。
A. B.
【变式1-1】图甲所示的是α粒子散射实验示意图。1909年,著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,结果发现,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数的α粒子偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出,原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这个“很小的结构”指的是_________。
(2)1μm金箔包含了约3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变。下列有关该现象的解释合理的是_____。
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(3)卢瑟福根据实验现象,经过想象、类比建立了类似行星绕日的__________模型。这种方法叫_________(选填“控制变量”或“建构模型”)法。
(4)根据以上现象分析,以氢原子为例,正确的模型是图乙中的_______。
【变式1-2】我国研发出探针显微镜,得到六角冰的原子级图像。历史上科学家提出过多种原子结构模型,下列符合卢瑟福原子核式结构模型的是( )
A.实心球模型 B.西瓜模型
C.面包模型 D.行星模型
【知识点2 原子核】
1. 质子与中子的发现
(1)质子的发现:1919年,卢瑟福用速度是20000km/s的“子弹”—α粒子去轰击氮、氟、钾等元素的原子核时,发现在原子核中还存在一种带正电的质量比电子大很多的微粒—— 。
(2)中子的发现:中子的概念是由英国物理学家卢瑟福提出,中子的存在是1932年英国物理学家查德威克用镭的α射线轰击铍原子时的实验中证实的。实验发现,中子不带电,质量比质子稍大。α粒子实际上就是氦原子核,由2个质子和2个中子构成。
2. 原子核
(1)原子核的组成及带电情况:原子核位于原子的核心部分,由 和 两种微粒构成;其中质子的数量与核外电子数相同,以保证原子是电中性的。原子核带正电(即质子所带的正电),中子不带电。
(2)夸克:1964年,美国物理学家盖尔曼又提出了夸克模型,认为质子和中子都是由更小的微粒— 构成的。电子和夸克是目前已知构成常见物质的最小微粒。
3. 原子及原子核结构示意图
【例2】如图所示是锂(Li)原子结构示意图,锂原子中( )
A.质子数大于电子数 B.质子数等于电子数
C.整个原子显负电 D.整个原子显正电
【变式2-1】如图中,原子内部空间尺度最小的粒子是( )
A.夸克 B.原子核 C.电子 D.质子
【变式2-2】对下列微观粒子,按空间尺度由大到小排列正确的是( )
A.分子、原子、原子核 B.原子核、分子、质子
C.质子、原子核、分子 D.分子、质子、原子核
1. 下列微粒,空间尺寸最小的是( )
A.分子 B.篮球 C.原子核 D.电子
2.常见的物质是由分子、原子构成的,下列长度与分子直径大小最接近的是( )
A.1cm B.1mm C.1μm D.1nm
3.2026年9月,某校组织九年级同学参观了中国科技馆。在“物质世界”展区,同学们看到了用显微镜拍摄的硅原子图像。下列关于物质构成的描述,正确的是( )
A.常见的物质都是由分子构成的,原子不能直接构成物质
B.分子是保持物质化学性质的最小粒子,也是构成物质的基本粒子之一
C.原子虽然存在,但它的尺度太小,对物质的性质没有影响
D.只有固体和液体由分子构成,气体由原子构成
4.在原子结构中带正电的是( )
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子
5.如图所示是原子的构成图,下列选项中说法正确的是( )
A.a粒子通常不显电性 B.a粒子是原子核
C.b粒子是质子 D.c粒子带负电
6. 如图中,原子内部空间尺度最小的粒子是( )
A.夸克 B.原子核 C.电子 D.质子
7.如图是氘原子的核式结构模型,图中代表原子核的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.如图是原子结构示意图,其中粒子b和粒子c的带电情况如表格所示,则b是( )
粒子
带电情况
a
带负电
b
带正电
c
不带电
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
9.如图所示是原子内部结构的示意图,按尺度从大到小排序的是( )
A.原子 中子 原子核 B.电子 原子 原子核
C.原子 原子核 电子 D.中子 原子 原子核
10.如图是小伍按时间顺序梳理的原子结构模型建立的相关知识结构图,下列补充中不正确的是( )
A.道尔顿 B.电子 C.核式结构 D.夸克
11. 如图所示为氢原子和氦原子结构的示意图,关于原子及其结构,下列说法正确的是( )
A.原子核带负电,核外电子带正电
B.摩擦起电的实质是原子核发生了转移
C.一个电子所带的电荷量与一个氢原子所带的电荷量相等
D.氢原子和氦原子的原子核束缚核外电子的本领不相同
12. 图(甲)是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验,在分析实验结果的基础上,他提出了图(乙)所示的原子核式结构。下列说法正确的是( )
A.卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法
B.α粒子可能是某种原子的核外电子
C.原子核占据了原子内部大部分空间
D.图(乙)所示原子核式结构是一种模型
13.(多选题)关于原子及其结构,下列说法中正确的是( )
A.通常情况下,原子整体不显电性
B.原子核带负电,核外电子带正电
C.不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
D.原子是由原子核和核外电子构成的
14.《庄子·天下》中曾有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。其意是指物质是无限可分的。在探索微观世界的过程中,卢瑟福提出了原子的__________结构模型,如图所示,在原子核外绕核运动的是__________(选填“电子”或“质子”)。
15. 如图为氢原子结构示意图,其中电子是_________,带正电的是_________(以上均选填“甲”或“乙”)。
16. 如图所示是常见物质的微观结构,其中空间尺度最小的是 ,一定带正电的是 ,不带电的是 。(均选填“A”“B”或“C”)
17. 物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。
(1)1911年,著名物理学家卢瑟福在进行了粒子散射实验后,提出了原子核式结构模型,该模型认为,原子是由原子核和________构成;
(2)以氢原子为例,下面四个图中能正确示意氢原子核式结构的是________。
A B C D
18. 原子论
(1)德谟克里特提出:“大自然的万物都由看不见的微小粒子——______构成。”
(2)17世纪下半叶和18世纪,玻意耳和道尔顿确认了______是元素保持其化学性质的最小单元。
(3)1909年至1911年,卢瑟福等人发现原子的核式结构,原子由带正电的______和带负电的______组成。1919年,卢瑟福发现了原子核内有带正电的______。1932年,他的学生查德威克发现了原子核内有不带电的______,并最终确定了原子核就是由质子和中子组成的。
19. 汤姆生在1898年提出:带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中,而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为 (选填字母)。
A.葡萄干蛋糕模型 B.行星模型 C. 电子云模型
卢瑟福在1909年做了著名的“α粒子散射实验”,用如图所示的实验装置,把带正电的氦原子核(又称α粒子)射向厚度为10-6米的金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,而平均1/8000 α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。
发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。根据汤姆生模型的计算,α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的,因为电子的质量不到α粒子的1/7400,α粒子碰到它,就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样,运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的,α粒子穿过原子时,它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消,α粒子偏转的力就不会很大。然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。
卢瑟福对实验结果进行了分析,认为在原子的中心有一个很小的核,原子的全部 (选填“正”或“负”)电荷和几乎全部质量都集中在这个核里,就是现在人们称之为的 。
因此,汤姆生的原子模型理论 (选填“能”或“不能”)解释上述现象。
20.阅读短文,回答下列问题:
原子结构模型原子结构模型的建立过程是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,19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,1904年提出葡萄干面包式的原子结构模型,他认为正电荷像流体一样均匀分布在原子中,电子就像葡萄干一样散布在正电荷中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消,1911年英国物理学家卢瑟福进行著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验,结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,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。根据实验现象,卢瑟福建立了原子核式结构模型,认为原子的大部分质量集中在一个很小的结构上,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电,电子带负电。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,卢瑟福所说的很小的结构指的是 ;
(2)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,该现象可以说明____;
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)阅读了原子结构模型建立的过程,你认为最符合题意情况的原子结构图是______。
A.道尔顿模型 B.汤姆生模型 C. 卢瑟福模型
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16.1 原子 原子结构
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 原子】 2
【知识点2 原子核】 4
课后作业 6
2300多年前的中国古代哲学家认为,“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,提出了物质无限可分的思想。而同时代的古希腊哲学家则认为,物质存在不可再分的最小微粒,即原子。在希腊语中原子一词即有不可分之意。那么,构成物质的最小微粒真的存在吗?知识归纳
【知识点1 原子】
1. 道尔顿的原子论模型
物质是由在化学反应中保持不变的最小单元构成的,或者说,构成物质的最小单元在化学反应中保持不变。道尔顿把这个最小单元称为原子。
2. 汤姆孙的原子模型
(1)电子的发现:1897年,英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了比原子小得多的带负电的粒子,称为电子。
(2)汤姆孙的“枣糕模型”:原子中的正电荷均匀分布在整个原子球体内,而电子则嵌在其中。
枣糕模型
3. 卢瑟福的核式结构模型(行星模型)
(1)α粒子散射实验:卢瑟福在1898年发现了α射线。他用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔时,发现大多数粒子散射角度很小,但有少数α粒子偏角很大,个别粒子的偏转几乎达到180°。
(2)α粒子散射实验结论:原子中绝大部分是空的;α粒子前进时撞在一个体积很小而质量又比它大很多的微粒上,即原子核。
(3)卢瑟福的原子核式结构模型:原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等;原子核位于原子的中心,电子受原子核吸引,绕核做高速运动,就像行星绕着太阳运动一样。若把原子核看成一个小球,则它的半径约为10-15m。
原子的核式结构模型示意图
【例1】在探索微观世界的历程中,汤姆孙发现了电子,使人们意识到______(选填“原子”或“原子核”)还可以再分;能正确反映卢瑟福所提出的原子核式结构模型的是图______(选填“A”或“B”)。
A. B.
【答案】 原子 B
【详解】汤姆孙发现电子,证明原子内部存在更小的微粒,说明原子可以再分;图A是汤姆孙的 “枣糕模型”(葡萄干面包模型),卢瑟福原子核式结构模型:原子中心有体积很小、质量很大的原子核,电子绕原子核高速运动,对应图B。
【变式1-1】图甲所示的是α粒子散射实验示意图。1909年,著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,结果发现,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数的α粒子偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出,原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上。这个“很小的结构”指的是_________。
(2)1μm金箔包含了约3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变。下列有关该现象的解释合理的是_____。
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(3)卢瑟福根据实验现象,经过想象、类比建立了类似行星绕日的__________模型。这种方法叫_________(选填“控制变量”或“建构模型”)法。
(4)根据以上现象分析,以氢原子为例,正确的模型是图乙中的_______。
【答案】(1)原子核 (2)B (3)核式结构 建构模型 (4)C
【详解】(1)绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数的α粒子偏转超过90°,说明原子的质量主要集中在原子核上,这里的“很小的结构”指的是原子核。
(2)原子核外有一个非常大的空间,使绝大多数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A不符合题意,B符合题意。 故选B。
(3)著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验现象,经过想象、类比建立了类似行星绕日的原子核式结构模型,这种方法在物理学中研究方法为建构模型法。
(4)原子是由原子核和核外电子构成的,原子核体积很小、质量大,原子核外有一个非常大的空间,核外电子围绕原子核作高速运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式1-2】我国研发出探针显微镜,得到六角冰的原子级图像。历史上科学家提出过多种原子结构模型,下列符合卢瑟福原子核式结构模型的是( )
A.实心球模型 B.西瓜模型
C.面包模型 D.行星模型
【答案】D
【详解】A.实心球模型:是道尔顿提出的原子模型,不符合卢瑟福的模型,故A不符合题意;
BC.西瓜模型、面包模型:二者本质都是汤姆逊提出的枣糕模型,认为正电荷均匀分布,电子镶嵌其中,不符合卢瑟福的模型,故BC不符合题意;
D.行星模型:卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型,该模型认为原子中心是体积很小、质量很大的原子核,电子在核外绕原子核运动,结构类似行星绕太阳运行,因此也叫行星模型,故D符合题意。
故选D。
【知识点2 原子核】
1. 质子与中子的发现
(1)质子的发现:1919年,卢瑟福用速度是20000km/s的“子弹”—α粒子去轰击氮、氟、钾等元素的原子核时,发现在原子核中还存在一种带正电的质量比电子大很多的微粒——质子。
(2)中子的发现:中子的概念是由英国物理学家卢瑟福提出,中子的存在是1932年英国物理学家查德威克用镭的α射线轰击铍原子时的实验中证实的。实验发现,中子不带电,质量比质子稍大。α粒子实际上就是氦原子核,由2个质子和2个中子构成。
2. 原子核
(1)原子核的组成及带电情况:原子核位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成;其中质子的数量与核外电子数相同,以保证原子是电中性的。原子核带正电(即质子所带的正电),中子不带电。
(2)夸克:1964年,美国物理学家盖尔曼又提出了夸克模型,认为质子和中子都是由更小的微粒—夸克构成的。电子和夸克是目前已知构成常见物质的最小微粒。
3. 原子及原子核结构示意图
【例2】如图所示是锂 (Li)原子结构示意图,锂原子中( )
A.质子数大于电子数 B.质子数等于电子数
C.整个原子显负电 D.整个原子显正电
【答案】B
【详解】AB.由原子结构示意图可知,原子核内质子数为3,核外电子数为3,质子数等于电子数,故A不符合题意,B符合题意;
CD.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,整个原子不显电性,故CD不符合题意。
故选B。
【变式2-1】如图中,原子内部空间尺度最小的粒子是( )
A.夸克 B.原子核 C.电子 D.质子
【答案】A
【详解】根据原子结构的尺度关系,从大到小依次为:原子>原子核>质子>夸克,原子中电子的尺度也大于夸克,因此这些粒子里空间尺度最小的是夸克。故选A。
【变式2-2】对下列微观粒子,按空间尺度由大到小排列正确的是( )
A.分子、原子、原子核 B.原子核、分子、质子
C.质子、原子核、分子 D.分子、质子、原子核
【答案】A
【详解】分子由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,所以,按空间尺度由大到小排列正确的是分子、原子、原子核, 故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
1. 下列微粒,空间尺寸最小的是( )
A.分子 B.篮球 C.原子核 D.电子
【答案】D
【详解】篮球是宏观物体,空间尺寸远大于微观微粒;微观微粒尺寸从大到小排序为分子>原子核>电子,因此空间尺寸最小的是电子,故选D。
2.常见的物质是由分子、原子构成的,下列长度与分子直径大小最接近的是( )
A.1cm B.1mm C.1μm D.1nm
【答案】D
【详解】分子直径的数量级为,单位换算可得:,,,,其中1nm与分子直径的数值差距最小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.2026年9月,某校组织九年级同学参观了中国科技馆。在“物质世界”展区,同学们看到了用显微镜拍摄的硅原子图像。下列关于物质构成的描述,正确的是( )
A.常见的物质都是由分子构成的,原子不能直接构成物质
B.分子是保持物质化学性质的最小粒子,也是构成物质的基本粒子之一
C.原子虽然存在,但它的尺度太小,对物质的性质没有影响
D.只有固体和液体由分子构成,气体由原子构成
【答案】B
【详解】A.物质可以由分子构成,也可以由原子直接构成(如金属),故A错误;
B.构成物质的基本粒子包含分子、原子等,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,故B正确;
C.原子虽然尺度很小,但它是构成物质的基本粒子之一,原子的种类和排列方式等对物质的性质有决定性影响,故C错误;
D.固体、液体和气体都可能由分子构成,也都可能由原子或离子构成,不能简单地按状态划分,D错误。
故选B。
4.在原子结构中带正电的是( )
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子
【答案】C
【详解】原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电,核外电子带负电,原子内正电荷总数与负电荷总数相等,对外不显电性。故选C。
5.如图所示是原子的构成图,下列选项中说法正确的是( )
A.a粒子通常不显电性 B.a粒子是原子核 C.b粒子是质子 D.c粒子带负电
【答案】B
【详解】根据原子的构成关系梳理: 原子是由原子核和核外电子构成的,而原子核又由质子和中子构成。结合题图关系可得: 是原子核,带正电;是核外电子,带负电,是质子,带正电。 故ACD错误,B正确。故选 B。
6. 如图中,原子内部空间尺度最小的粒子是( )
A.夸克 B.原子核 C.电子 D.质子
【答案】A
【详解】原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子和中子都是由夸克组成的,在夸克、原子核、电子、质子四种粒子中,其空间尺度最小的是夸克,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
7.如图是氘原子的核式结构模型,图中代表原子核的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【详解】氘原子的核外只有1个电子,原子核由1个质子和1个中子构成。所以甲是绕原子核运动的核外电子,乙、丙分别是原子核内的质子、中子,乙和丙共同组成原子核,因此丁代表原子核。
故选D。
8.如图是原子结构示意图,其中粒子b和粒子c的带电情况如表格所示,则b是( )
粒子
带电情况
a
带负电
b
带正电
c
不带电
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】B
【详解】物理中原子结构的结论为:原子由原子核和核外电子组成,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,核外电子带负电,绕原子核运动。 结合本题信息推导:带负电,在原子核外的轨道上,因此是电子;、都位于原子核内部,已知带正电,不带电,因此带正电的是质子,不带电的是中子,整体中心是原子核,因此是质子。故选B。
9.如图所示是原子内部结构的示意图,按尺度从大到小排序的是( )
A.原子 中子 原子核 B.电子 原子 原子核
C.原子 原子核 电子 D.中子 原子 原子核
【答案】C
【详解】根据原子的内部结构:原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,因此尺度从大到小的关系为:。故选C。
10.如图是小伍按时间顺序梳理的原子结构模型建立的相关知识结构图,下列补充中不正确的是( )
A.道尔顿 B.电子 C.核式结构 D.夸克
【答案】D
【详解】卢瑟福发现原子核后,进一步发现了原子核内的质子,因此D应为质子。故选D。
11. 如图所示为氢原子和氦原子结构的示意图,关于原子及其结构,下列说法正确的是( )
A.原子核带负电,核外电子带正电
B.摩擦起电的实质是原子核发生了转移
C.一个电子所带的电荷量与一个氢原子所带的电荷量相等
D.氢原子和氦原子的原子核束缚核外电子的本领不相同
【答案】D
【详解】A.原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电,核外电子带负电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子发生了转移,故B错误;
C.氢原子是由一个质子和一个电子构成的,故一个氢原子所带的电荷量与一个电子所带的电荷量不相等,故C错误;
D.不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同,这也是摩擦起电的原因,故D正确;
故选D。
12. 图(甲)是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验,在分析实验结果的基础上,他提出了图(乙)所示的原子核式结构。下列说法正确的是( )
A.卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法
B.α粒子可能是某种原子的核外电子
C.原子核占据了原子内部大部分空间
D.图(乙)所示原子核式结构是一种模型
【答案】D
【详解】AD.卢瑟福在分析实验结果的基础上,他提出了图乙所示的原子核式结构,采用的是模型法,即图乙所示原子核式结构是一种核式结构模型,故A错误,D正确;
B.由于原子核撞击的α粒子的轨迹看,它们与原子核相互排斥,带正电,可能是某种原子的原子核,故B错误;
C.α粒子的散射现象的实验结果表明,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子核外有一个非常大的空间,原子核占据了原子内部小部分空间,故C错误。
故选D。
13.(多选题)关于原子及其结构,下列说法中正确的是( )
A.通常情况下,原子整体不显电性
B.原子核带负电,核外电子带正电
C.不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
D.原子是由原子核和核外电子构成的
【答案】AD
【详解】A.原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等、电性相反,因此原子整体不显电性,故A正确;
B.原子核带正电,核外电子带负电,故B错误;
C.不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同,故C错误;
D.原子由位于中心的原子核和核外绕核运动的电子构成,故D正确。
故选AD。
14.《庄子·天下》中曾有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。其意是指物质是无限可分的。在探索微观世界的过程中,卢瑟福提出了原子的__________结构模型,如图所示,在原子核外绕核运动的是__________(选填“电子”或“质子”)。
【答案】 核式 电子
【详解】在原子结构的探索中,卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型。
该模型的内容为:原子由位于中心的原子核和核外电子组成,质子存在于原子核内部,带负电的电子在原子核外绕原子核运动,因此原子核外绕核运动的是电子。
15. 如图为氢原子结构示意图,其中电子是_________,带正电的是_________(以上均选填“甲”或“乙”)。
【答案】 乙 甲
【详解】根据原子的核式结构模型:原子由位于中心的原子核,和核外绕原子核高速运动的电子组成;其中原子核带正电,电子带负电。图中乙是绕核运动的电子,甲是中心带正电的原子核,因此电子是乙,带正电的是甲。
16. 如图所示是常见物质的微观结构,其中空间尺度最小的是 ,一定带正电的是 ,不带电的是 。(均选填“A”“B”或“C”)
【答案】 C B A
【详解】物质是由大量的分子构成的,分子由原子构成,原子由原子核(B)和核外电子(C)构成,电子是最小的粒子,它围绕原子核运动;原子核由质子和中子(A)组成,质子带正电,中子不带电; 核外电子和质子带等量的异种电荷,原子对外不显电性;如图,物质的微观结构,其中空间尺度最小的是C;原子核带正电,一定带正电的是B,不带电的是A。
17. 物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。
(1)1911年,著名物理学家卢瑟福在进行了粒子散射实验后,提出了原子核式结构模型,该模型认为,原子是由原子核和________构成;
(2)以氢原子为例,下面四个图中能正确示意氢原子核式结构的是________。
A B C D
【答案】(1)核外电子 (2)C
【详解】(1)著名科学家卢瑟福提出了原子核式结构模型,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。
(2)氢原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的核外电子构成,且原子核相对于原子,其体积比较小,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
18. 原子论
(1)德谟克里特提出:“大自然的万物都由看不见的微小粒子——______构成。”
(2)17世纪下半叶和18世纪,玻意耳和道尔顿确认了______是元素保持其化学性质的最小单元。
(3)1909年至1911年,卢瑟福等人发现原子的核式结构,原子由带正电的______和带负电的______组成。1919年,卢瑟福发现了原子核内有带正电的______。1932年,他的学生查德威克发现了原子核内有不带电的______,并最终确定了原子核就是由质子和中子组成的。
【答案】(1)原子 (2)原子 (3)原子核 核外电子 质子 中子
【详解】(1)德谟克里特提出:“大自然的万物都由看不见的微小粒子——原子构成。”
(2)17世纪下半叶和18世纪,人们发现在化学变化中原子是不可分的,玻意耳和道尔顿确认了原子是元素保持其化学性质的最小单元。
(3)1909年至1911年,卢瑟福等人发现原子的核式结构,原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。1919年,卢瑟福发现了原子核内有带正电的质子。1932年,他的学生查德威克发现了原子核内有不带电的中子,并最终确定了原子核就是由质子和中子组成的。
19. 汤姆生在1898年提出:带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中,而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为 (选填字母)。
A.葡萄干蛋糕模型 B.行星模型 C. 电子云模型
卢瑟福在1909年做了著名的“α粒子散射实验”,用如图所示的实验装置,把带正电的氦原子核(又称α粒子)射向厚度为10-6米的金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,而平均1/8000 α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。
发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。根据汤姆生模型的计算,α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的,因为电子的质量不到α粒子的1/7400,α粒子碰到它,就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样,运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的,α粒子穿过原子时,它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消,α粒子偏转的力就不会很大。然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。
卢瑟福对实验结果进行了分析,认为在原子的中心有一个很小的核,原子的全部 (选填“正”或“负”)电荷和几乎全部质量都集中在这个核里,就是现在人们称之为的 。
因此,汤姆生的原子模型理论 (选填“能”或“不能”)解释上述现象。
【答案】 A 正 原子核 不能
【详解】A.葡萄干蛋糕模型又称枣糕模型,也称葡萄干面包,是科学家汤姆生提出的原子结构模型,汤姆森模型认为,正电荷均匀分布在整个原子球体中,带负电的电子散布在原子中,这些电子分布在对称的位置上,故A符合题意;
B.卢瑟福原子模型又称有核原子模型、原子太阳系模型、原子行星模型。1911年由卢瑟福提出。认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电,电子带负电。故B不符合题意;
C.电子云模型中的电子在原子核外很小的空间内做高速运动,其运行没有固定的规律,故C不符合题意。故选A。
在卢瑟福原子模型中,认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,原子核集中所有正电荷。
汤姆生的原子模型理论,即正电荷均匀分布在整个原子球体中,带负电的电子散布在原子中,无法使极少数α粒子大角度偏转的现象,因此无法解释“α粒子散射实验”的现象。
20.阅读短文,回答下列问题:
原子结构模型原子结构模型的建立过程是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,19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,1904年提出葡萄干面包式的原子结构模型,他认为正电荷像流体一样均匀分布在原子中,电子就像葡萄干一样散布在正电荷中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消,1911年英国物理学家卢瑟福进行著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验,结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,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。根据实验现象,卢瑟福建立了原子核式结构模型,认为原子的大部分质量集中在一个很小的结构上,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电,电子带负电。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,卢瑟福所说的很小的结构指的是 ;
(2)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,该现象可以说明____;
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)阅读了原子结构模型建立的过程,你认为最符合题意情况的原子结构图是______。
A.道尔顿模型 B.汤姆生模型 C. 卢瑟福模型
【答案】 原子核 B C
【详解】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生偏转,而大多数发生了偏转,说明原子的质量主要集中在原子核上,这里的“很小的结构”指的是原子核。
(2)原子核外有一个非常大的空间,使绝大多数α粒子穿过后方向不变。故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(3)通过上述实验,能说明原子结构是:原子核位于原子的中心,质量主要集中在原子核上,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
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