浙教版科学八下第二章 第3节 原子结构的模型(中等难度)
一、单选题
1.(2021八下·西湖期中)卢瑟福的a粒子轰击金箔实验推翻了汤姆森在1903年提出的原子结构模型,为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中,可能是a粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是( )
A.abc B.bcd C.ad D.abcd
2.(2021八下·西湖期中)根据三种不同的原子(如下表所示),则下列说法正确的是( )
A原子 B 原子 C原子
质子数 8个 8个 7个
中子数 8个 9个 7个
A.和C是同一种元素 B.A和B的核电荷数不同
C.B和C核外电子数相等 D.A和B互为同位素原子
3.(2021八下·仙居月考)关于原子及原子结构发现史的说法不正确的是( )
A.汤姆生、卢瑟橘两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.汤姆生发现了电子,证实原子是可分的
C.原子的最外层电子数发生变化时,元素的种类也发生了变化
D.原子在化学变化中的表现主要取决于原子的最外层电子
4.(2020八上·浙江期末)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
5.(2020八上·温州期中)曾经充满活力的碧波,滋养着740平方公里土地的母亲河“温瑞塘河”,而现今由于生活污水的肆意排放造成了重度污染,水质监测结果表明,氮、磷含量严重超标,这里提到的“氮”、“磷”指的是( )
A.分子 B.原子 C.离子 D.元素
6.(2020八上·温州期中)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相对应的是( )
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
7.(2020八上·浙江期中)下列关于原子核构成的说法正确的是( )
A.一般由质子和电子构成 B.一般由质子和中子构成
C.一般由电子和中子构成 D.一般由质子、中子和电子构成
8.下列关于元素的理解,正确的是( )
A.元素的种类取决于该元素原子的核外电子数
B.中子数相等的原子的统称叫元素
C.元素既论种数,也可计个数
D.自然界中所有的物质都是由元素组成的
9.科学家用质子数为20的钙离子,轰击核电荷数为98的锎元素靶,使两种元素的原子核合并在一起,合成核电荷数为118的新元素。对此理解正确的是( )
A.新元素的原子核外电子数为116
B.新元素的原子序数为118
C.新元素的原子中子数为118
D.变化过程中元素种类没有发生变化
10.具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素。氘和氚是核聚变的原料,已知氘、氚原子核内都只有1个质子,但含不同数目的中子,聚变发生后,氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述,下列说法正确的是( )
A.氘和氘与氢的原子序数不同
B.氘原子和氚原子是氢的不同元素
C.氘原子和氚原子是氢的两种同位素
D.氘原子和氚原子的相对原子质量相同
11.某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中,有以下四种说法:①原子由位于中心的原子核和核外电子构成;②带负电荷的电子在原子核外空间里绕核运动;③原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里;④原子核是由质子和中子构成的,质子的个数一定不等于中子的个数。下列组合中,都正确的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
12.下列说法错误的是( )
A.原子不显电性
B.在化学变化中能否再分是原子和分子的本质区别
C.原子的质量主要集中在原子核上
D.所有原子的原子核都含有中子和质子
13.(2020八下·拱墅期末)人们为了解释原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是( )
A.发现电子的科学家是汤姆生,他认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内
B.卢瑟福提出的核式结构模型认为,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,核外电子分布在不同的层次绕核做高速运动
C.通过实验,科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D.质子和中子都是由更小的基本粒子一一夸克构成
14.(2020八下·温州期末)俄国科学家门捷列夫对元素周期表的编制作出巨大献,人们将101号元素命名为“钔”来纪念他。钔原子的核电荷数为101,相对原子质量为258,则钔原子的核外电子数为( )
A.101 B.157 C.258 D.359
15.(2020八下·萧山期末)1909年卢瑟福领导的团队用一束α粒子(带正电荷)轰击金箔时发现了如图所示的实验现象。由实验得出的结论合理的是( )
A. 多数α粒子直接穿过,说明原子核外是空的,不存在其他粒子
B.少数α粒子发生偏移,说明原子核外电子质量较大且带负电
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小、质量较大
D.该实验说明α粒子无法穿透原子与原子间的空隙
16.(2020八下·萧山期末)某元素的阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个中子,则该元素原子的核电荷数和相对原子质量分别为( )
A.10 24 B.13 24 C.10 27 D.13 27
17.(2020八下·丽水期末)2019年7月6日,浙江余杭良渚古城遗址获准列入世界遗产名录。考古学家通过对有关遗址出土文物中的碳-14含量测定,推测其年代距今4700-5300年。碳-14原子与碳-12原子不同的是( )
A. 质子数 B.核电荷数 C.电子数 D.中子数
18.(2020·杭州模拟)下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.该原子的化学性质跟硫原子相似
C.该原子的质量集中在a和c上
D.原子核中含有6个c
19.(2020八下·温州期中)科学家们成功合成了116号元素——鉝。鉝原子的相对原子质量为292,则这种鉝原子的核外电子数为( )
A.116 B.292 C.176 D.408
20.(2020·越城模拟)卢瑟福在分析α粒子轰击原子实验结果的基础上,提出如图所示的原子核式结构这一研究过程是一个( )
A.验证证据的过程 B.得出结论的过程
C.提出问题的过程 D.建立模型的过程
二、填空题
21.(2021八下·秀洲月考)已知原子中:质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A),表示X元素原子的质子数和质量数可用ZAX符号表示。据报道钬元素的原子 可有效治疗肝癌,该原子的中子数是 ,核电荷数是 。现有 和 两种原子,则X和Y是否是同种元素? 。
22.(2020八上·温州期中)月球上的23He蕴藏量巨大,地球上的氦元素主要以24He形式存在。从原子的构成来看,23He、24He两种原子的 数不同,化学性质基本相同,互称为 原子。
23.人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α粒子(带2个单位正电荷),射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列成的金箔,竟为大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的α粒子发生偏转,或笔直的弹回。根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
24.(2020九上·长兴开学考)如图所示代表三种原子的原子核,请回答下列问题:
这三种原子的原子核内均含有 个质子,所以它们属于同种 ,但中子数不同,它们是氢的 。
25.(2020·金华·丽水)人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。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,绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
(1)卢瑟福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 ;
(2)当α粒子轰击金属箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是 (填字母)。
26.(2020八下·秀洲月考)人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(1)卢瑟福核式结构模型是在利用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 (选填甲乙丙)。
(2)通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的 。
27.(2020八下·温州期中)下表是小明收集的一些微粒的资料,请根据表格数据,回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
(1)B微粒所带的电性为 。(填“不带电”、“带正电”或“带负电”)
(2)与A互为同位素原子的是 。
28.(2020·三门模拟)人类在探索物质是由什么构成的历史长河中,充满了智慧。阅读下面材料,回答相关问题。
(1)汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的 观点;
(2)卢瑟福α粒子散射实验,推测原子是由 和核外电子构成;
(3)原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了 来表达他们的理论成果。
29.(2020八下·衢州期中) 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图:
绝大多数α粒子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)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则 (填“会”或“不会”)是极少数α粒子发生大角度散射。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”中的“很小的结构”指的是 。
(2)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构最合理的为 。
A. B. C.
30.(2020八下·温州月考)如图,其中①②③表示三种原子,“ ”“O,.“o”表示原子中的不同微粒。
②原子中质子数为 ;①②③中属于同种元素的原子是 。
三、解答题
31.(2021八下·余杭期中)探究原子结构的奥秘,19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
⑴放射源-放射性物质放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;
⑵金箔-作为靶子,厚度1um,重叠了3000层左右的原子;
⑶荧光屏-α粒子打在上面发出闪光;
⑷通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【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,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。
【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)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度散射。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 。
(2)1um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________;
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)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的 。
32.(2020八下·长兴期末) H、 H、 H分别表示氢元素的三种原子,其上、下标的意义如图所示。 H、 H、 H可简写成1H、2H、3H。
(1)1H、2H、3H三种原子中, 数目不等(选填“质子”或“中子”或“电子”);
(2)相同分子数的2H2和3H2分别与足量O2反应全部转化成H2O,生成的质量前者 (选填“大于”或“等于"或“小于”)后者。
33.(2019八下·长兴期末)伟大的科学家费曼说:“假如只允许把人类的科学史压缩成一句话,它就会是:一切东西都是由原子构成”。人类在探索物质是由什么构成的历史长河中,充满了智慧。
(1)1803年,近代化学之父,英国科学家道尔顿(Dalton J)在前人研究的基础上,提出“道尔顿原子论”:一切物质都由原子构成,原子很小、呈圆球状、不可再分……但由于受当时实验条件限制,道尔顿无法用事实证明自己的观点。
1811年,意大利化学家阿伏加德罗提出:有些物质也是由分子构成,原子的基本工作形式是分子。
1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的 观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由 和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆森和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫做 。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了 来表达他们的理论成果。
34.(2019八下·乐清月考)下表是某位同学收集的一些微粒的资料,请根据表格数据回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数 带电性
A 14 14 14 不带电
B 26 30 24 带 2 个单位正电荷
C 14 14 16
D 14 16 14 不带电
(1)上述粒子中属于原子的是 。
(2)根据表格信息可知 C 的带电性为 。
(3)表格中互为同位素的粒子是 。
(4)比较 C 与 D 两种粒子,其中质量较大的是 。
35.如图为某原子构成示意图,请你仔细观察此图片,谈谈你对原子结构的认识。(答出三条,合理均匀)
四、实验探究题
36.(2021八下·柯桥月考)人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(1)卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α 粒子(带2个单位正电荷),射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现,过去一直认为原
子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列成的金箔,竟为大多数α粒子畅通无 阻得通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的α粒子发生偏转,或笔直的弹回。
根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
A. ;
B. ;
C. 。
(2)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填序号)。
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.玻尔的原子模型的建立,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,对原子的认识逐渐接近本质
37.(2020八下·丽水期末)人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。以下是英国科学家卢瑟福进行的探究。
【过程与现象】1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的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°,有的几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明 ;
(2)通过上述实验,可推出的原子结构模型为 ;
(3)【分析与应用】当α粒子轰击金箔时,如图所示的运动轨迹不可能是 (填字母)。
38.(2020八下·台州月考)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,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。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。卢瑟福推测: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。
(1)支持卢瑟福推测的依据是 。
(2)1um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 。
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)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,被打出的微粒是 。
39.(2020八下·长兴月考)人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答:
(1)道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”,汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”,如今这些观点均 (填“正确”或“错误”)。
(2)卢瑟福进行α粒子散射实验后,认为原子是“行星模型”,即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用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,卢瑟福的这一研究过程是个 。
A.建立模型的过程 B.得出结论的过程
C.提出问题的过程 D.验证证据的过程
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是: 。
40.(2020八下·温州期中)探究原子结构的奥秘:1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说,他认为一切物质是由原子构成的,这些原子是微小的不可分割的实心球。1911年,英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子)轰击金箔时(金原子的核电荷数为79,相对原子质量为197),发现大多数α粒子能穿透金箔,而且不改变原来的运动方向,但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来(如图)。
(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 (选填“会”或“不会”)发生大角度散射。
(2)绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填序号)。
A.原子内部绝大部分空间是空的 B.原子的质量是均匀分布的
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填序号)。
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.波尔的原子模型建立,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,对原子的认识逐渐接近本质
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,据此分析判断。
【解答】原子核带正电荷,α离子也带正电荷,根据“同种电荷相互排斥”可知,α离子受到排斥力,因此轨迹d、c可能;如果α离子离原子核太远,就不会受到排斥力,因此沿直线运动,故b轨迹可能;α离子肯定不能被原子核吸引,故轨迹a不可能。
则α离子的可能轨迹为bcd。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素;元素的概念
【解析】【分析】(1)元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的统称;
(2)核电荷数=质子数;
(3)核外电子数=质子数;
(4)具有相同质子数和不同中子数的原子,互为同位素原子。
【解答】A.B和C的质子数不同,极核电荷数不同,肯定不是同一种元素,故A错误;
B.根据核电荷数=质子数可知,A和B的核电荷数都是8,故B错误;
C.根据核外电子数=质子数可知,B和C的核外电子数不同,故C错误;
D.A和B的质子数都是8,而中子数不同,则它们为同位素原子,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子和原子结构的知识分析判断。
【解答】A.汤姆生、卢瑟橘两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型,故A正确不合题意;
B.汤姆生发现了电子,证实原子是可分的,故B正确不合题意;
C.原子的最外层电子数发生变化时,原子核中的质子数保持不变,因此元素的种类不会发生改变,故C错误符合题意;
D.原子在化学变化中的表现主要取决于原子的最外层电子,故D正确不合题意。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】原子中间为原子核,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,核外是绕核高速旋转的带负电的电子,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,a为电子、b为中子,c为质子。
A.不同的原子,原子序数不同;因为质子数=原子序数,所以决定原子种类的粒子是c,故A错误;
B.电子几乎没有质量,原子的质量集中在中子b和质子c上,故B错误;
C.在原子中,中子和质子的个数不一定相等,故C错误;
D.在原子中,正电荷数和负电荷数相等,即质子和电子的个数一定相同,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【知识点】元素的概念
【解析】【分析】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,据此分析判断。
【解答】水质监测结果表明,氮、磷含量严重超标,这里提到的“氮”、“磷”指的具有相同的核电荷数的同一类原子,即元素,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据分子、原子和物质组成之间的关系分析即可。
【解答】氧气由氧分子构成,氧分子由氧原子构成,氧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a为原子,b为原子核,c为核外电子,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
7.【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子的结构判断。
【解答】原子由原子核和核外电子构成,而原子核由质子和中子构成,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】D
【知识点】元素的概念
【解析】【分析】根据元素的定义分析判断。
【解答】A.元素的种类取决于该元素原子的质子数,故A错误;
B.质子数相等的原子的统称叫元素,故B错误;
C.元素只论种类,不计个数,故C错误;
D.自然界中所有的物质都是由元素组成的,故D正确。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子中,质子数=电子数=核电荷数及质子数决定元素种类分析。
【解答】A、在原子中,质子数=电子数=核电荷数, 新元素的原子核外电子数为118 ,不符合题意;
B、在原子中,质子数=电子数=核电荷数, 新元素的原子核电荷数为118 ,符合题意;
C、 原子中子数不一定与质子数相等,不符合题意;
D、 变化过程中核电荷数发生了改变,则元素种类发生变化 ,不符合题意;
故选B。
10.【答案】C
【知识点】同位素
【解析】【分析】根据 氘、氘、氢质子数相同,中子数不同分析。
【解答】A、 氘和氘与氢属于同种元素,质子数相同,则原子序数相同,不符合题意;
B、 氘原子和氚原子是氢的两种同位素 ,不符合题意;
C、 氘原子和氚原子是氢的两种同位素 ,符合题意;
D、 氘原子和氚原子中子数不同,相对原子质量不同 ,不符合题意;
故选C。
11.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据有关原子结构的知识分析判断。
【解答】①原子由位于中心的原子核和核外电子构成,故①正确;
②带负电荷的电子在原子核外空间里绕核运动,故②正确;
③原子里面的电子的质量很小,但是也是有质量的,因此原子大部分质量并集中在原子核里,故③错误;
④原子核是由质子和中子构成的,质子的个数可能等于中子的个数,例如氧原子的质子数和中子数都是8,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
12.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据有关原子的知识分析判断。
【解答】A.一般情况下,原子核带的正电荷数和核外电子带的负电荷数相等,因此原子不显电性,故A正确不合题意;
B.在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分,故B正确不合题意;
C.原子的质量主要集中在原子核上,核外的电子几乎没有质量,故C正确不合题意;
D.有一种氢原子就只有质子而没有中子,故D错误符合题意。
故选D。
13.【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子结构的发现史分析判断。
【解答】A.发现电子的科学家是汤姆生,他认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,故A正确不合题意;
B.卢瑟福提出的核式结构模型认为,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,故B不合题意;
C.通过实验,科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的,故C正确不合题意;
D.质子和中子都是由更小的基本粒子一一夸克构成,故D正确不合题意。
故选:B
14.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。
【解答】钔原子的核电荷数为101,根据核外电子数=核电荷数可知,它的核外电子数为101,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
15.【答案】C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子结构的知识判断。
【解答】A.多数α粒子直接穿过,这说明原子核外绝大部分空间是空的,但是还有电子的存在,故A错误;
B.少数α粒子发生偏移,是因为受到原子核内质子所带正电荷的排斥作用,这说明原子核的质量很大,几乎占据了整个原子的全部质量,故B错误;
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小、质量较大,故C正确;
D.该实验说明α粒子可以穿透原子与原子间的空隙,故D错误。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子得到电子带负电荷,失去电子带正电荷;
(2)原子的质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数;
(3)相对原子质量=质子数+中子数。
【解答】某元素的阳离子A3+的核外有10个电子,那么肯定是该原子失去3个电子得到的,那么原子的核外电子数:10+3=13。因为核电荷数=质子数=核外电子数,所以质子数=核电荷数=13;那么相对原子质量:13+14=27。
故选D。
17.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称;具有相同质子数和不同中子数的同一类元素原子,称为同位素原子。
【解答】碳-14原子与碳-12原子都属于碳元素,它们具有相同的质子数,而相对原子质量不同。根据相对原子质量=质子数+中子数可知,它们的中子数不同,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的种类由质子数决定;
(2)原子的化学性质由它的最外层电子数决定;
(3)原子的质量集中在原子核上,而原子核由质子和中子组成;
(4)在原子中,质子数=核外电子数。
【解答】根据模型图可知,c粒子带正电荷,为质子;b粒子不带电,为中子;a粒子带负电,为电子。
A.原子种类由原子序数决定,而原子序数=质子数,那么决定原子种类的粒子是c,故A错误;
B.该原子的最外层有4个电子,而硫原子的最外层有6个电子,所以该原子的化学性质跟硫原子不同,故B错误;
C.该原子的质量集中在c和b上,故C错误;
D.该原子共有6个电子,因为质子数=电子数,所以原子核内含有6个质子,即6个c,故D正确。
故选D。
19.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,据此分析解答。
【解答】116号元素的原子序数是116,根据核外电子数=原子序数可知,这种原子的核外电子数是116,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
20.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】解决本题的关键是了解化学探究的过程,通过实验提出假设属于建立模型的过程。
【解答】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,他提出了原子核式结构模型,这一研究过程就是建立模型的过程.D符合题意。
故答案为:D
21.【答案】99;67;是
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)中子数=质量数-质子数;
(2)核电荷数=质子数;
(3)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,据此分析解答。
【解答】(1) 的质量数为166,质子数为67,那么该原子的中子数:1166-67=99.
(2) 的质子数为67,根据核电荷数=质子数可知,它的核电荷数为67;
(3)根据 和 可知,X和Y两种元素的质子数都是67,那么它们的核电荷数相等,也是67,因此它们为同种元素。
22.【答案】中子;同位素
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称;相对原子质量=质子数+中子数;
(2)具有相同质子数和不同中子数的原子,称为同位素原子。
【解答】(1)23He、24He两种原子,质子数都是2;根据质子数=核电荷数可知,它们为同一种元素的不同原子,因此化学性质基本相同。前者的相对原子质量为3,后者的相对原子质量为4,根据相对原子质量=质子数+中子数可知,两种原子的中子数不同;
(2)两种原子具有相同的质子数和不同的中子数,因此互称同位素原子。
23.【答案】(1)原子内部很空旷
(2)原子内部有一个很小但质量很大的核
(3)原子内部的核带正电
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据“大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的”分析;
(2)根据“有极少数的α粒子笔直的弹回”分析;
(3)根据“有极少数的α粒子发生偏转”分析。
【解答】(1)高速运动的α粒子的分布可以看作是均匀的,如果它们在运动过程中碰到实心的物体,那么肯定会被弹回。根据“大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的”可知,大多数α粒子都没有遇到实心的部分,即原子内部绝大部分都是空的,即原子内部很空旷;
(2)根据“有极少数的α粒子笔直的弹回”可知,原子内部的实心部分体积很小但质量很大,即原子内部有一个很小但质量很大的核;
(3)“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,根据“有极少数的α粒子发生偏转”可知,原子内部的核带的电荷肯定与α粒子相同,即原子内部的核带正电。
24.【答案】1;元素;同位素原子
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素;元素的概念
【解析】【分析】(1)元素是具有相同的核电荷数(质子数)的同一类原子的统称;
(2)具有相同的质子数和不同中子数的原子被称为同位素原子。
【解答】根据图片可知,这三种原子的原子核内均含有1个质子,所以它们属于同种元素,但中子数不同,它们是氢的同位素原子。
25.【答案】(1)原子核
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,因此二者靠近时会发生排斥。根据图片可知,只有少数靠近原子核中间的α粒子发生了大角度的偏转,即只有少数受到了原子核的排斥力,而大多数都没有受到排斥力,只能说明原子核存在于原子中心;
(2)根据电荷之间的相互作用规律判断。
【解答】(1) 卢瑟福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;
(2)根据图片可知,原子核带正电荷,而从它上面经过的C也带正电荷,二者之间表现为排斥力,因此C只能向上改变方向,不能向下,故四条运动轨迹不可能出现的是C。
26.【答案】(1)乙
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子核的体积很小,质量很大,且带正电荷,据此对α粒子的运动方向进行判断即可;
(2)根据(1)中的分析判断原子的结构。
【解答】(1)原子中心是原子核,原子核的体积很小但质量很大。由于它带正电荷,α粒子也带正电荷,所以靠近原子核的α粒子会受到排斥力发生运动方向上的大角度偏转。由于原子核很小,所以发生偏转的只是少数,大部分α粒子几乎不受影响,沿原来的方向前进。从纸面上看,原子核附近的上下两个位置的α粒子都会发生偏转,故选乙;
(2)根据上面的分析可知,原子中心是原子核,周围是带负电的粒子,我认为原子结构是图C,故选C。
27.【答案】(1)带正电
(2)D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)如果正负电荷数相等,那么对外不显电性;如果正电荷数大于负电荷数,那么带正电;如果正电荷数小于负电荷数,那么带负电;
(2)具有相同的质子数和不同中子数的元素,互为同位素原子。
【解答】(1)根据表格可知,B微粒质子数为26,电子数为24,因为正电荷数大于负电荷数,所以带正电。
(2)根据表格可知,A和D质子数相同,而中子数不同,所以它们互为同位素原子。
28.【答案】(1)原子不可再分
(2)原子核
(3)模型
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)道尔顿认为原子最小且不可再分,而汤姆森发现了比原子还要小的电子,告诉大家原子是可以再分的;
(2)卢瑟福发现了原子的核式结构,即原子有原子核和核外电子构成;
(3)模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。
【解答】(1)汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点;
(2)卢瑟福α粒子散射实验,推测原子是由原子核和核外电子构成;
(3)原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
29.【答案】(1)不会;原子核
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) α粒子带正电荷,当它们靠近原子核时,由于“同种电荷相互排斥”可知, α粒子会受到排斥力而改变运动方向。如果正电荷均匀分布,那么每个α粒子受到的电磁力几乎相同,偏转角度也大致相同,肯定不会出现大角度散射的情形。而极少数α粒子大角度偏转,只能说明原子中间有一个很小的结构,也就是原子核。
(2)根据(1)中的分析判断即可。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则不会是极少数α粒子发生大角度散射。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”中的“很小的结构”指的是原子核。
(2)根据前面的分析可知,原子内部绝大部分是空的,只有体积很小的原子核在原子的中间,故选C。
30.【答案】1;①②
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)在正常情况下,原子核所带的正电荷数与电子所带的负电荷数相等,所以它对外不显电性;
(2)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称。
【解答】(1)②中有一个核外电子,根据正电荷数等于负电荷数可知,原子核中只含有一个质子;
(2)①中核外只有一个电子,那么原子核内只有一个质子。因为原子序数等于质子数,所以①②的原子序数相同,也就是同一种元素的原子。
31.【答案】(1)不会;原子核
(2)B
(3)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)α粒子之所以会发生偏转,是因为受到带正电荷的原子核的的排斥力。如果原子内部均匀分布正电荷,那么几乎所有的α粒子都会受到排斥力而偏转,不会出现少数偏转的情况。原子核在原子的中心,体积很小但质量很大;
(2)绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明它们没有受到排斥力的作用,即原子的内部绝大部分都是空的,据此分析判断。
(3)根据上面对原子结构的分析判断即可。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度散射。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)1um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,故选B;
(3)根据实验现象可知,原子内部几乎都是空的,中间为体积很小的带正电荷的原子核,故选C。
32.【答案】(1)中子
(2)小于
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的质量数=质子数+中子数,首先判断三种原子的质子数是否相等,然后再对三种原子的中子数计算比较即可;
(2)首先比较一个水分子质量的大小,然后再比较最终生成水的质量的大小。
【解答】(1)在1H、2H、3H三种原子中,质子数都是1,那么中子数分别为:1-1=0,2-1=1,3-1=2,因此中子数目不等;
(2)因为2H的原子质量小于3H,所以它们构成的水分子H2O的质量也是前者小于后者。相同的分子数的2H2和3H2生成的水分子的个数相同,所以最终生成H2O的质量也是前者小于后者。
33.【答案】(1)原子不可再分;原子核
(2)推理;模型
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子由原子核和核外电子构成,而原子核由质子和中子构成,因此原子是可以再分的;
(2)推理,逻辑学指思维的基本形式之一,是由一个或几个已知的判断(前提)推出新判断(结论)的过程,有直接推理、间接推理等;模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律。
【解答】(1)1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆森和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫做推理。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
34.【答案】(1)AD
(2)带两个单位的负电荷
(3)AD
(4)D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)根据原子中质子数=电子数分析;
(2)根据离子所带电荷数为得失电子数分析;
(3)根据同位素定义分析;
(4)根据粒子的质量由原子核决定分析。
【解答】(1)A和D中质子数=电子数,为原子;
(2)C质子数为14,电子数为16,所以为带两个单位负电荷的阴离子;
(3)A和D质子数相同,但中子数不同,属于同位素的粒子;
(4)D中中子数大于C,质子数相同,所以D质量较大;
故答案为:(1)AD;(2) 带两个单位的负电荷 ;(3)AD;(4)D。
35.【答案】解:由图看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的,两者所带的电量大小相等,电性相反,因而原子呈电中性。原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,所以原子的核电荷数等于核内质子数。(2)原子核在原子中所占的体积极小,但原子核几乎集中了原子的全部质量,电子的质量相对要小得多。
【解答】由题图可以看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
故答案为:由图看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
36.【答案】(1)原子内部大部分空间是空的, 原子核的体积极小;原子核带正电;原子核的质量大
(2)A,B,D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据实验现象,结合电磁学知识分析得到的结论;
(2)根据对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)A.只有少数α粒子运动轨迹发生大角度偏转,说明:原子内部大部分空间是空的, 原子核的体积极小;
B.α粒子靠近原子核后,运动轨迹都向外弯折,说明受到了排斥力,根据“同种电荷相互排斥”可知,原子核带正电;
C.有的α粒子笔直弹回,说明它们与原子核直接碰撞,那么得到结论:原子核的质量很大。
(2)从原子结构模型建立的过程中,我们发现科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,模型在科学研究中起着很重要的作用,人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,但是远没有达到完美的境界,故A、B、D正确,而C错误。
故选ABD。
37.【答案】(1)原子内部绝大部分是空的
(2)C
(3)BC
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)如果原子内部都是实心的,那么α粒子都会受到碰撞而改变运动方向。因为大多数α粒子的运动方向不变,说明原子内部大部分都是空心的;
(2)只有极少数α粒子发生了偏转,说明原子内部实心部分的体积非常小。由于它们的偏转角度较大,说明受到的碰撞力较大,即实心部分的体积虽小但质量很大;
(3)根据电荷之间的相互作用分析即可。
【解答】(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明原子内部绝大部分是空的;
(2)根据上述实验可知,原子内部大部分是空的,实心部分占的体积很小,故选C;
(3)原子内部的原子核带正电荷,而α粒子也带正电荷,根据“同种电荷相互排斥”可知,上面的α粒子轨迹向上弯曲,下面的α粒子轨迹向下弯曲,因此运动轨迹不可能是BC。
38.【答案】(1)少数α粒子发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°
(2)B
(3)质子
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)如果原子的质量平均分布,那么几乎所有的α粒子都会受到碰撞,都会发生偏转,且偏转的角度大致相同,不会出现少数粒子大幅度偏转的情况;
(2)α粒子穿过后方向不变,说明没有受到碰撞,即它们所经过的位置都是空的;
(3)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,因此决定元素种类的是质子数。
【解答】(1)支持卢瑟福推测的依据是少数α粒子发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°。
(2)1um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,故选B;
(3) 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被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,即原子的种类发生改变,变成了两种不同元素的原子,从现代观点看,被打出的微粒是质子。
39.【答案】(1)错误
(2)A
(3)α粒子中的绝大多数通过金箔并按原来方向运动
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的中心是原子核,核外是高速旋转的电子,类似于太阳系的结构,因此成为原子的核式结构;
(2)建立系统模型的过程,又称模型化,凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模。
(3)如果原子是实心的,那么质子在里面均匀分布,当 α 粒子经过原子时,都会受到电磁力而发生偏转,从而改变原来的前进方向。
【解答】(1)道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”,汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”,如今这些观点均错误。
(2)卢瑟福进行α粒子散射实验后,认为原子是“行星模型”,即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用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,卢瑟福的这一研究过程是个建立模型的过程,故选A;
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是:α粒子中的绝大多数通过金箔并按原来方向运动。
40.【答案】(1)不会
(2)A
(3)A;B;D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) 少数α粒子由于受到原子核正电荷的排斥力才发生大角度散射。如果正电荷均匀分布,那么排斥力就不会那么集中,自然就不会发生大角度散射。
(2)只有靠近原子核的粒子才会受到排斥力改变运动轨迹,既然大多数都方向没有改变,说明原子内部绝大部分空间都没有原子核的分布,即几乎全部是空心的;
(3)根据科学研究的知识分析判断。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度散射。
(2)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,故选A。
(3)A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,故A正确;
B.模型在科学研究中起着很重要的作用,故B正确;
C.波尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到一个新的高度,但是仍然有很多东西没有研究清楚,故C错误;
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,故D正确。
故选ABD。
1 / 1浙教版科学八下第二章 第3节 原子结构的模型(中等难度)
一、单选题
1.(2021八下·西湖期中)卢瑟福的a粒子轰击金箔实验推翻了汤姆森在1903年提出的原子结构模型,为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中,可能是a粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是( )
A.abc B.bcd C.ad D.abcd
【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,据此分析判断。
【解答】原子核带正电荷,α离子也带正电荷,根据“同种电荷相互排斥”可知,α离子受到排斥力,因此轨迹d、c可能;如果α离子离原子核太远,就不会受到排斥力,因此沿直线运动,故b轨迹可能;α离子肯定不能被原子核吸引,故轨迹a不可能。
则α离子的可能轨迹为bcd。
故选B。
2.(2021八下·西湖期中)根据三种不同的原子(如下表所示),则下列说法正确的是( )
A原子 B 原子 C原子
质子数 8个 8个 7个
中子数 8个 9个 7个
A.和C是同一种元素 B.A和B的核电荷数不同
C.B和C核外电子数相等 D.A和B互为同位素原子
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素;元素的概念
【解析】【分析】(1)元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的统称;
(2)核电荷数=质子数;
(3)核外电子数=质子数;
(4)具有相同质子数和不同中子数的原子,互为同位素原子。
【解答】A.B和C的质子数不同,极核电荷数不同,肯定不是同一种元素,故A错误;
B.根据核电荷数=质子数可知,A和B的核电荷数都是8,故B错误;
C.根据核外电子数=质子数可知,B和C的核外电子数不同,故C错误;
D.A和B的质子数都是8,而中子数不同,则它们为同位素原子,故D正确。
故选D。
3.(2021八下·仙居月考)关于原子及原子结构发现史的说法不正确的是( )
A.汤姆生、卢瑟橘两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.汤姆生发现了电子,证实原子是可分的
C.原子的最外层电子数发生变化时,元素的种类也发生了变化
D.原子在化学变化中的表现主要取决于原子的最外层电子
【答案】C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子和原子结构的知识分析判断。
【解答】A.汤姆生、卢瑟橘两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型,故A正确不合题意;
B.汤姆生发现了电子,证实原子是可分的,故B正确不合题意;
C.原子的最外层电子数发生变化时,原子核中的质子数保持不变,因此元素的种类不会发生改变,故C错误符合题意;
D.原子在化学变化中的表现主要取决于原子的最外层电子,故D正确不合题意。
故选C。
4.(2020八上·浙江期末)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
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】原子中间为原子核,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,核外是绕核高速旋转的带负电的电子,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,a为电子、b为中子,c为质子。
A.不同的原子,原子序数不同;因为质子数=原子序数,所以决定原子种类的粒子是c,故A错误;
B.电子几乎没有质量,原子的质量集中在中子b和质子c上,故B错误;
C.在原子中,中子和质子的个数不一定相等,故C错误;
D.在原子中,正电荷数和负电荷数相等,即质子和电子的个数一定相同,故D正确。
故选D。
5.(2020八上·温州期中)曾经充满活力的碧波,滋养着740平方公里土地的母亲河“温瑞塘河”,而现今由于生活污水的肆意排放造成了重度污染,水质监测结果表明,氮、磷含量严重超标,这里提到的“氮”、“磷”指的是( )
A.分子 B.原子 C.离子 D.元素
【答案】D
【知识点】元素的概念
【解析】【分析】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,据此分析判断。
【解答】水质监测结果表明,氮、磷含量严重超标,这里提到的“氮”、“磷”指的具有相同的核电荷数的同一类原子,即元素,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.(2020八上·温州期中)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相对应的是( )
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
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据分子、原子和物质组成之间的关系分析即可。
【解答】氧气由氧分子构成,氧分子由氧原子构成,氧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a为原子,b为原子核,c为核外电子,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
7.(2020八上·浙江期中)下列关于原子核构成的说法正确的是( )
A.一般由质子和电子构成 B.一般由质子和中子构成
C.一般由电子和中子构成 D.一般由质子、中子和电子构成
【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子的结构判断。
【解答】原子由原子核和核外电子构成,而原子核由质子和中子构成,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.下列关于元素的理解,正确的是( )
A.元素的种类取决于该元素原子的核外电子数
B.中子数相等的原子的统称叫元素
C.元素既论种数,也可计个数
D.自然界中所有的物质都是由元素组成的
【答案】D
【知识点】元素的概念
【解析】【分析】根据元素的定义分析判断。
【解答】A.元素的种类取决于该元素原子的质子数,故A错误;
B.质子数相等的原子的统称叫元素,故B错误;
C.元素只论种类,不计个数,故C错误;
D.自然界中所有的物质都是由元素组成的,故D正确。
故选D。
9.科学家用质子数为20的钙离子,轰击核电荷数为98的锎元素靶,使两种元素的原子核合并在一起,合成核电荷数为118的新元素。对此理解正确的是( )
A.新元素的原子核外电子数为116
B.新元素的原子序数为118
C.新元素的原子中子数为118
D.变化过程中元素种类没有发生变化
【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子中,质子数=电子数=核电荷数及质子数决定元素种类分析。
【解答】A、在原子中,质子数=电子数=核电荷数, 新元素的原子核外电子数为118 ,不符合题意;
B、在原子中,质子数=电子数=核电荷数, 新元素的原子核电荷数为118 ,符合题意;
C、 原子中子数不一定与质子数相等,不符合题意;
D、 变化过程中核电荷数发生了改变,则元素种类发生变化 ,不符合题意;
故选B。
10.具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素。氘和氚是核聚变的原料,已知氘、氚原子核内都只有1个质子,但含不同数目的中子,聚变发生后,氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述,下列说法正确的是( )
A.氘和氘与氢的原子序数不同
B.氘原子和氚原子是氢的不同元素
C.氘原子和氚原子是氢的两种同位素
D.氘原子和氚原子的相对原子质量相同
【答案】C
【知识点】同位素
【解析】【分析】根据 氘、氘、氢质子数相同,中子数不同分析。
【解答】A、 氘和氘与氢属于同种元素,质子数相同,则原子序数相同,不符合题意;
B、 氘原子和氚原子是氢的两种同位素 ,不符合题意;
C、 氘原子和氚原子是氢的两种同位素 ,符合题意;
D、 氘原子和氚原子中子数不同,相对原子质量不同 ,不符合题意;
故选C。
11.某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中,有以下四种说法:①原子由位于中心的原子核和核外电子构成;②带负电荷的电子在原子核外空间里绕核运动;③原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里;④原子核是由质子和中子构成的,质子的个数一定不等于中子的个数。下列组合中,都正确的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据有关原子结构的知识分析判断。
【解答】①原子由位于中心的原子核和核外电子构成,故①正确;
②带负电荷的电子在原子核外空间里绕核运动,故②正确;
③原子里面的电子的质量很小,但是也是有质量的,因此原子大部分质量并集中在原子核里,故③错误;
④原子核是由质子和中子构成的,质子的个数可能等于中子的个数,例如氧原子的质子数和中子数都是8,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
12.下列说法错误的是( )
A.原子不显电性
B.在化学变化中能否再分是原子和分子的本质区别
C.原子的质量主要集中在原子核上
D.所有原子的原子核都含有中子和质子
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据有关原子的知识分析判断。
【解答】A.一般情况下,原子核带的正电荷数和核外电子带的负电荷数相等,因此原子不显电性,故A正确不合题意;
B.在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分,故B正确不合题意;
C.原子的质量主要集中在原子核上,核外的电子几乎没有质量,故C正确不合题意;
D.有一种氢原子就只有质子而没有中子,故D错误符合题意。
故选D。
13.(2020八下·拱墅期末)人们为了解释原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是( )
A.发现电子的科学家是汤姆生,他认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内
B.卢瑟福提出的核式结构模型认为,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,核外电子分布在不同的层次绕核做高速运动
C.通过实验,科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D.质子和中子都是由更小的基本粒子一一夸克构成
【答案】B
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子结构的发现史分析判断。
【解答】A.发现电子的科学家是汤姆生,他认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,故A正确不合题意;
B.卢瑟福提出的核式结构模型认为,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,故B不合题意;
C.通过实验,科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的,故C正确不合题意;
D.质子和中子都是由更小的基本粒子一一夸克构成,故D正确不合题意。
故选:B
14.(2020八下·温州期末)俄国科学家门捷列夫对元素周期表的编制作出巨大献,人们将101号元素命名为“钔”来纪念他。钔原子的核电荷数为101,相对原子质量为258,则钔原子的核外电子数为( )
A.101 B.157 C.258 D.359
【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。
【解答】钔原子的核电荷数为101,根据核外电子数=核电荷数可知,它的核外电子数为101,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
15.(2020八下·萧山期末)1909年卢瑟福领导的团队用一束α粒子(带正电荷)轰击金箔时发现了如图所示的实验现象。由实验得出的结论合理的是( )
A. 多数α粒子直接穿过,说明原子核外是空的,不存在其他粒子
B.少数α粒子发生偏移,说明原子核外电子质量较大且带负电
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小、质量较大
D.该实验说明α粒子无法穿透原子与原子间的空隙
【答案】C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子结构的知识判断。
【解答】A.多数α粒子直接穿过,这说明原子核外绝大部分空间是空的,但是还有电子的存在,故A错误;
B.少数α粒子发生偏移,是因为受到原子核内质子所带正电荷的排斥作用,这说明原子核的质量很大,几乎占据了整个原子的全部质量,故B错误;
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积很小、质量较大,故C正确;
D.该实验说明α粒子可以穿透原子与原子间的空隙,故D错误。
故选C。
16.(2020八下·萧山期末)某元素的阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个中子,则该元素原子的核电荷数和相对原子质量分别为( )
A.10 24 B.13 24 C.10 27 D.13 27
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子得到电子带负电荷,失去电子带正电荷;
(2)原子的质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数;
(3)相对原子质量=质子数+中子数。
【解答】某元素的阳离子A3+的核外有10个电子,那么肯定是该原子失去3个电子得到的,那么原子的核外电子数:10+3=13。因为核电荷数=质子数=核外电子数,所以质子数=核电荷数=13;那么相对原子质量:13+14=27。
故选D。
17.(2020八下·丽水期末)2019年7月6日,浙江余杭良渚古城遗址获准列入世界遗产名录。考古学家通过对有关遗址出土文物中的碳-14含量测定,推测其年代距今4700-5300年。碳-14原子与碳-12原子不同的是( )
A. 质子数 B.核电荷数 C.电子数 D.中子数
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称;具有相同质子数和不同中子数的同一类元素原子,称为同位素原子。
【解答】碳-14原子与碳-12原子都属于碳元素,它们具有相同的质子数,而相对原子质量不同。根据相对原子质量=质子数+中子数可知,它们的中子数不同,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
18.(2020·杭州模拟)下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.该原子的化学性质跟硫原子相似
C.该原子的质量集中在a和c上
D.原子核中含有6个c
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的种类由质子数决定;
(2)原子的化学性质由它的最外层电子数决定;
(3)原子的质量集中在原子核上,而原子核由质子和中子组成;
(4)在原子中,质子数=核外电子数。
【解答】根据模型图可知,c粒子带正电荷,为质子;b粒子不带电,为中子;a粒子带负电,为电子。
A.原子种类由原子序数决定,而原子序数=质子数,那么决定原子种类的粒子是c,故A错误;
B.该原子的最外层有4个电子,而硫原子的最外层有6个电子,所以该原子的化学性质跟硫原子不同,故B错误;
C.该原子的质量集中在c和b上,故C错误;
D.该原子共有6个电子,因为质子数=电子数,所以原子核内含有6个质子,即6个c,故D正确。
故选D。
19.(2020八下·温州期中)科学家们成功合成了116号元素——鉝。鉝原子的相对原子质量为292,则这种鉝原子的核外电子数为( )
A.116 B.292 C.176 D.408
【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,据此分析解答。
【解答】116号元素的原子序数是116,根据核外电子数=原子序数可知,这种原子的核外电子数是116,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
20.(2020·越城模拟)卢瑟福在分析α粒子轰击原子实验结果的基础上,提出如图所示的原子核式结构这一研究过程是一个( )
A.验证证据的过程 B.得出结论的过程
C.提出问题的过程 D.建立模型的过程
【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】解决本题的关键是了解化学探究的过程,通过实验提出假设属于建立模型的过程。
【解答】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,他提出了原子核式结构模型,这一研究过程就是建立模型的过程.D符合题意。
故答案为:D
二、填空题
21.(2021八下·秀洲月考)已知原子中:质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A),表示X元素原子的质子数和质量数可用ZAX符号表示。据报道钬元素的原子 可有效治疗肝癌,该原子的中子数是 ,核电荷数是 。现有 和 两种原子,则X和Y是否是同种元素? 。
【答案】99;67;是
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)中子数=质量数-质子数;
(2)核电荷数=质子数;
(3)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,据此分析解答。
【解答】(1) 的质量数为166,质子数为67,那么该原子的中子数:1166-67=99.
(2) 的质子数为67,根据核电荷数=质子数可知,它的核电荷数为67;
(3)根据 和 可知,X和Y两种元素的质子数都是67,那么它们的核电荷数相等,也是67,因此它们为同种元素。
22.(2020八上·温州期中)月球上的23He蕴藏量巨大,地球上的氦元素主要以24He形式存在。从原子的构成来看,23He、24He两种原子的 数不同,化学性质基本相同,互称为 原子。
【答案】中子;同位素
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称;相对原子质量=质子数+中子数;
(2)具有相同质子数和不同中子数的原子,称为同位素原子。
【解答】(1)23He、24He两种原子,质子数都是2;根据质子数=核电荷数可知,它们为同一种元素的不同原子,因此化学性质基本相同。前者的相对原子质量为3,后者的相对原子质量为4,根据相对原子质量=质子数+中子数可知,两种原子的中子数不同;
(2)两种原子具有相同的质子数和不同的中子数,因此互称同位素原子。
23.人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α粒子(带2个单位正电荷),射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列成的金箔,竟为大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的α粒子发生偏转,或笔直的弹回。根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
【答案】(1)原子内部很空旷
(2)原子内部有一个很小但质量很大的核
(3)原子内部的核带正电
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据“大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的”分析;
(2)根据“有极少数的α粒子笔直的弹回”分析;
(3)根据“有极少数的α粒子发生偏转”分析。
【解答】(1)高速运动的α粒子的分布可以看作是均匀的,如果它们在运动过程中碰到实心的物体,那么肯定会被弹回。根据“大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的”可知,大多数α粒子都没有遇到实心的部分,即原子内部绝大部分都是空的,即原子内部很空旷;
(2)根据“有极少数的α粒子笔直的弹回”可知,原子内部的实心部分体积很小但质量很大,即原子内部有一个很小但质量很大的核;
(3)“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,根据“有极少数的α粒子发生偏转”可知,原子内部的核带的电荷肯定与α粒子相同,即原子内部的核带正电。
24.(2020九上·长兴开学考)如图所示代表三种原子的原子核,请回答下列问题:
这三种原子的原子核内均含有 个质子,所以它们属于同种 ,但中子数不同,它们是氢的 。
【答案】1;元素;同位素原子
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素;元素的概念
【解析】【分析】(1)元素是具有相同的核电荷数(质子数)的同一类原子的统称;
(2)具有相同的质子数和不同中子数的原子被称为同位素原子。
【解答】根据图片可知,这三种原子的原子核内均含有1个质子,所以它们属于同种元素,但中子数不同,它们是氢的同位素原子。
25.(2020·金华·丽水)人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。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,绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
(1)卢瑟福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 ;
(2)当α粒子轰击金属箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是 (填字母)。
【答案】(1)原子核
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,因此二者靠近时会发生排斥。根据图片可知,只有少数靠近原子核中间的α粒子发生了大角度的偏转,即只有少数受到了原子核的排斥力,而大多数都没有受到排斥力,只能说明原子核存在于原子中心;
(2)根据电荷之间的相互作用规律判断。
【解答】(1) 卢瑟福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;
(2)根据图片可知,原子核带正电荷,而从它上面经过的C也带正电荷,二者之间表现为排斥力,因此C只能向上改变方向,不能向下,故四条运动轨迹不可能出现的是C。
26.(2020八下·秀洲月考)人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(1)卢瑟福核式结构模型是在利用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 (选填甲乙丙)。
(2)通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的 。
【答案】(1)乙
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子核的体积很小,质量很大,且带正电荷,据此对α粒子的运动方向进行判断即可;
(2)根据(1)中的分析判断原子的结构。
【解答】(1)原子中心是原子核,原子核的体积很小但质量很大。由于它带正电荷,α粒子也带正电荷,所以靠近原子核的α粒子会受到排斥力发生运动方向上的大角度偏转。由于原子核很小,所以发生偏转的只是少数,大部分α粒子几乎不受影响,沿原来的方向前进。从纸面上看,原子核附近的上下两个位置的α粒子都会发生偏转,故选乙;
(2)根据上面的分析可知,原子中心是原子核,周围是带负电的粒子,我认为原子结构是图C,故选C。
27.(2020八下·温州期中)下表是小明收集的一些微粒的资料,请根据表格数据,回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
(1)B微粒所带的电性为 。(填“不带电”、“带正电”或“带负电”)
(2)与A互为同位素原子的是 。
【答案】(1)带正电
(2)D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)如果正负电荷数相等,那么对外不显电性;如果正电荷数大于负电荷数,那么带正电;如果正电荷数小于负电荷数,那么带负电;
(2)具有相同的质子数和不同中子数的元素,互为同位素原子。
【解答】(1)根据表格可知,B微粒质子数为26,电子数为24,因为正电荷数大于负电荷数,所以带正电。
(2)根据表格可知,A和D质子数相同,而中子数不同,所以它们互为同位素原子。
28.(2020·三门模拟)人类在探索物质是由什么构成的历史长河中,充满了智慧。阅读下面材料,回答相关问题。
(1)汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的 观点;
(2)卢瑟福α粒子散射实验,推测原子是由 和核外电子构成;
(3)原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了 来表达他们的理论成果。
【答案】(1)原子不可再分
(2)原子核
(3)模型
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)道尔顿认为原子最小且不可再分,而汤姆森发现了比原子还要小的电子,告诉大家原子是可以再分的;
(2)卢瑟福发现了原子的核式结构,即原子有原子核和核外电子构成;
(3)模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。
【解答】(1)汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点;
(2)卢瑟福α粒子散射实验,推测原子是由原子核和核外电子构成;
(3)原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
29.(2020八下·衢州期中) 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图:
绝大多数α粒子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)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则 (填“会”或“不会”)是极少数α粒子发生大角度散射。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”中的“很小的结构”指的是 。
(2)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构最合理的为 。
A. B. C.
【答案】(1)不会;原子核
(2)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) α粒子带正电荷,当它们靠近原子核时,由于“同种电荷相互排斥”可知, α粒子会受到排斥力而改变运动方向。如果正电荷均匀分布,那么每个α粒子受到的电磁力几乎相同,偏转角度也大致相同,肯定不会出现大角度散射的情形。而极少数α粒子大角度偏转,只能说明原子中间有一个很小的结构,也就是原子核。
(2)根据(1)中的分析判断即可。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则不会是极少数α粒子发生大角度散射。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”中的“很小的结构”指的是原子核。
(2)根据前面的分析可知,原子内部绝大部分是空的,只有体积很小的原子核在原子的中间,故选C。
30.(2020八下·温州月考)如图,其中①②③表示三种原子,“ ”“O,.“o”表示原子中的不同微粒。
②原子中质子数为 ;①②③中属于同种元素的原子是 。
【答案】1;①②
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)在正常情况下,原子核所带的正电荷数与电子所带的负电荷数相等,所以它对外不显电性;
(2)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称。
【解答】(1)②中有一个核外电子,根据正电荷数等于负电荷数可知,原子核中只含有一个质子;
(2)①中核外只有一个电子,那么原子核内只有一个质子。因为原子序数等于质子数,所以①②的原子序数相同,也就是同一种元素的原子。
三、解答题
31.(2021八下·余杭期中)探究原子结构的奥秘,19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
⑴放射源-放射性物质放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;
⑵金箔-作为靶子,厚度1um,重叠了3000层左右的原子;
⑶荧光屏-α粒子打在上面发出闪光;
⑷通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【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,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。
【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)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度散射。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 。
(2)1um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________;
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)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的 。
【答案】(1)不会;原子核
(2)B
(3)C
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)α粒子之所以会发生偏转,是因为受到带正电荷的原子核的的排斥力。如果原子内部均匀分布正电荷,那么几乎所有的α粒子都会受到排斥力而偏转,不会出现少数偏转的情况。原子核在原子的中心,体积很小但质量很大;
(2)绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明它们没有受到排斥力的作用,即原子的内部绝大部分都是空的,据此分析判断。
(3)根据上面对原子结构的分析判断即可。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度散射。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)1um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,故选B;
(3)根据实验现象可知,原子内部几乎都是空的,中间为体积很小的带正电荷的原子核,故选C。
32.(2020八下·长兴期末) H、 H、 H分别表示氢元素的三种原子,其上、下标的意义如图所示。 H、 H、 H可简写成1H、2H、3H。
(1)1H、2H、3H三种原子中, 数目不等(选填“质子”或“中子”或“电子”);
(2)相同分子数的2H2和3H2分别与足量O2反应全部转化成H2O,生成的质量前者 (选填“大于”或“等于"或“小于”)后者。
【答案】(1)中子
(2)小于
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的质量数=质子数+中子数,首先判断三种原子的质子数是否相等,然后再对三种原子的中子数计算比较即可;
(2)首先比较一个水分子质量的大小,然后再比较最终生成水的质量的大小。
【解答】(1)在1H、2H、3H三种原子中,质子数都是1,那么中子数分别为:1-1=0,2-1=1,3-1=2,因此中子数目不等;
(2)因为2H的原子质量小于3H,所以它们构成的水分子H2O的质量也是前者小于后者。相同的分子数的2H2和3H2生成的水分子的个数相同,所以最终生成H2O的质量也是前者小于后者。
33.(2019八下·长兴期末)伟大的科学家费曼说:“假如只允许把人类的科学史压缩成一句话,它就会是:一切东西都是由原子构成”。人类在探索物质是由什么构成的历史长河中,充满了智慧。
(1)1803年,近代化学之父,英国科学家道尔顿(Dalton J)在前人研究的基础上,提出“道尔顿原子论”:一切物质都由原子构成,原子很小、呈圆球状、不可再分……但由于受当时实验条件限制,道尔顿无法用事实证明自己的观点。
1811年,意大利化学家阿伏加德罗提出:有些物质也是由分子构成,原子的基本工作形式是分子。
1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的 观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由 和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆森和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫做 。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了 来表达他们的理论成果。
【答案】(1)原子不可再分;原子核
(2)推理;模型
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子由原子核和核外电子构成,而原子核由质子和中子构成,因此原子是可以再分的;
(2)推理,逻辑学指思维的基本形式之一,是由一个或几个已知的判断(前提)推出新判断(结论)的过程,有直接推理、间接推理等;模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律。
【解答】(1)1897年,汤姆森通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆森主要是纠正了“道尔顿原子论”中的原子不可再分观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆森和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫做推理。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
34.(2019八下·乐清月考)下表是某位同学收集的一些微粒的资料,请根据表格数据回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数 带电性
A 14 14 14 不带电
B 26 30 24 带 2 个单位正电荷
C 14 14 16
D 14 16 14 不带电
(1)上述粒子中属于原子的是 。
(2)根据表格信息可知 C 的带电性为 。
(3)表格中互为同位素的粒子是 。
(4)比较 C 与 D 两种粒子,其中质量较大的是 。
【答案】(1)AD
(2)带两个单位的负电荷
(3)AD
(4)D
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】(1)根据原子中质子数=电子数分析;
(2)根据离子所带电荷数为得失电子数分析;
(3)根据同位素定义分析;
(4)根据粒子的质量由原子核决定分析。
【解答】(1)A和D中质子数=电子数,为原子;
(2)C质子数为14,电子数为16,所以为带两个单位负电荷的阴离子;
(3)A和D质子数相同,但中子数不同,属于同位素的粒子;
(4)D中中子数大于C,质子数相同,所以D质量较大;
故答案为:(1)AD;(2) 带两个单位的负电荷 ;(3)AD;(4)D。
35.如图为某原子构成示意图,请你仔细观察此图片,谈谈你对原子结构的认识。(答出三条,合理均匀)
【答案】解:由图看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的,两者所带的电量大小相等,电性相反,因而原子呈电中性。原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,所以原子的核电荷数等于核内质子数。(2)原子核在原子中所占的体积极小,但原子核几乎集中了原子的全部质量,电子的质量相对要小得多。
【解答】由题图可以看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
故答案为:由图看出,原子很小,原子核只占原子体积的很小一部分;原子由内层带正电的原子核和外层带负电的电子组成;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;原子整体呈电中性等。
四、实验探究题
36.(2021八下·柯桥月考)人类对原子结构的认识,经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(1)卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α 粒子(带2个单位正电荷),射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现,过去一直认为原
子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列成的金箔,竟为大多数α粒子畅通无 阻得通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的α粒子发生偏转,或笔直的弹回。
根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
A. ;
B. ;
C. 。
(2)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填序号)。
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.玻尔的原子模型的建立,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,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】(1)原子内部大部分空间是空的, 原子核的体积极小;原子核带正电;原子核的质量大
(2)A,B,D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据实验现象,结合电磁学知识分析得到的结论;
(2)根据对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)A.只有少数α粒子运动轨迹发生大角度偏转,说明:原子内部大部分空间是空的, 原子核的体积极小;
B.α粒子靠近原子核后,运动轨迹都向外弯折,说明受到了排斥力,根据“同种电荷相互排斥”可知,原子核带正电;
C.有的α粒子笔直弹回,说明它们与原子核直接碰撞,那么得到结论:原子核的质量很大。
(2)从原子结构模型建立的过程中,我们发现科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,模型在科学研究中起着很重要的作用,人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,但是远没有达到完美的境界,故A、B、D正确,而C错误。
故选ABD。
37.(2020八下·丽水期末)人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。以下是英国科学家卢瑟福进行的探究。
【过程与现象】1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的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°,有的几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明 ;
(2)通过上述实验,可推出的原子结构模型为 ;
(3)【分析与应用】当α粒子轰击金箔时,如图所示的运动轨迹不可能是 (填字母)。
【答案】(1)原子内部绝大部分是空的
(2)C
(3)BC
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)如果原子内部都是实心的,那么α粒子都会受到碰撞而改变运动方向。因为大多数α粒子的运动方向不变,说明原子内部大部分都是空心的;
(2)只有极少数α粒子发生了偏转,说明原子内部实心部分的体积非常小。由于它们的偏转角度较大,说明受到的碰撞力较大,即实心部分的体积虽小但质量很大;
(3)根据电荷之间的相互作用分析即可。
【解答】(1)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明原子内部绝大部分是空的;
(2)根据上述实验可知,原子内部大部分是空的,实心部分占的体积很小,故选C;
(3)原子内部的原子核带正电荷,而α粒子也带正电荷,根据“同种电荷相互排斥”可知,上面的α粒子轨迹向上弯曲,下面的α粒子轨迹向下弯曲,因此运动轨迹不可能是BC。
38.(2020八下·台州月考)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,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。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。卢瑟福推测: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。
(1)支持卢瑟福推测的依据是 。
(2)1um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 。
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)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,被打出的微粒是 。
【答案】(1)少数α粒子发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°
(2)B
(3)质子
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)如果原子的质量平均分布,那么几乎所有的α粒子都会受到碰撞,都会发生偏转,且偏转的角度大致相同,不会出现少数粒子大幅度偏转的情况;
(2)α粒子穿过后方向不变,说明没有受到碰撞,即它们所经过的位置都是空的;
(3)元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称,因此决定元素种类的是质子数。
【解答】(1)支持卢瑟福推测的依据是少数α粒子发生了较大的偏转,甚至有极少数α粒子几乎达到180°。
(2)1um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,故选B;
(3) 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被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,即原子的种类发生改变,变成了两种不同元素的原子,从现代观点看,被打出的微粒是质子。
39.(2020八下·长兴月考)人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答:
(1)道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”,汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”,如今这些观点均 (填“正确”或“错误”)。
(2)卢瑟福进行α粒子散射实验后,认为原子是“行星模型”,即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用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,卢瑟福的这一研究过程是个 。
A.建立模型的过程 B.得出结论的过程
C.提出问题的过程 D.验证证据的过程
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是: 。
【答案】(1)错误
(2)A
(3)α粒子中的绝大多数通过金箔并按原来方向运动
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)原子的中心是原子核,核外是高速旋转的电子,类似于太阳系的结构,因此成为原子的核式结构;
(2)建立系统模型的过程,又称模型化,凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模。
(3)如果原子是实心的,那么质子在里面均匀分布,当 α 粒子经过原子时,都会受到电磁力而发生偏转,从而改变原来的前进方向。
【解答】(1)道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”,汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”,如今这些观点均错误。
(2)卢瑟福进行α粒子散射实验后,认为原子是“行星模型”,即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用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,卢瑟福的这一研究过程是个建立模型的过程,故选A;
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是:α粒子中的绝大多数通过金箔并按原来方向运动。
40.(2020八下·温州期中)探究原子结构的奥秘:1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说,他认为一切物质是由原子构成的,这些原子是微小的不可分割的实心球。1911年,英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子)轰击金箔时(金原子的核电荷数为79,相对原子质量为197),发现大多数α粒子能穿透金箔,而且不改变原来的运动方向,但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来(如图)。
(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 (选填“会”或“不会”)发生大角度散射。
(2)绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填序号)。
A.原子内部绝大部分空间是空的 B.原子的质量是均匀分布的
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填序号)。
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.波尔的原子模型建立,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,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】(1)不会
(2)A
(3)A;B;D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1) 少数α粒子由于受到原子核正电荷的排斥力才发生大角度散射。如果正电荷均匀分布,那么排斥力就不会那么集中,自然就不会发生大角度散射。
(2)只有靠近原子核的粒子才会受到排斥力改变运动轨迹,既然大多数都方向没有改变,说明原子内部绝大部分空间都没有原子核的分布,即几乎全部是空心的;
(3)根据科学研究的知识分析判断。
【解答】(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就不会发生大角度散射。
(2)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,故选A。
(3)A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,故A正确;
B.模型在科学研究中起着很重要的作用,故B正确;
C.波尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到一个新的高度,但是仍然有很多东西没有研究清楚,故C错误;
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,故D正确。
故选ABD。
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