高中化学苏教版（2019）必修第一册专题2 第三单元 人类认识原子结构的历程原子核的构成练习（Word版，含解析）
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版（2019）必修第一册专题2 第三单元 人类认识原子结构的历程原子核的构成练习（Word版，含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 180.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-14 15:53:57 | ||
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文档简介
人类认识原子结构的历程 原子核的构成
基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。
1．所有的原子都含有质子、中子和电子。( )
2．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型。( )
3．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都一定会发生变化。( )
4．H2、D2、T2互称为同位素。( )
5．原子S中子数与质子数之差为19。( )
二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)。
·题组1 人类认识原子结构的历程
1．提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )
A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿
B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福
C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔
D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔
2．英国科学家道尔顿(J.Dalton，1766～1844)的原子学说曾经对化学的发展产生了巨大的影响，因而被誉为“近代化学之父”。以下是“道尔顿原子学说”中的部分内容：
①原子是不可分割的实心球体；
②同种元素的原子，其性质和质量都相同；
③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
从现代观点来看，“道尔顿原子学说”的这些内容中不正确的是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
·题组2 原子的构成
3．(2021·昆山高一检测)中国科学家首次实现了两个异核原子(1个Rb原子和1个Rb原子)的量子纠缠。下列有关Rb的说法正确的是( )
A．质子数为87 B．核外电子数为37
C．中子数为37 D．质量数为50
4．(2021·吉林高一检测)分子中核外电子总数是指分子中各原子核外电子数目的总和。下列微粒中，核外电子总数为10的是( )
A．Na＋ B．CO2 C．CO D．N2
5．钴(Co)是一种穿透力很强的核辐射元素，可用来治疗癌症。下列关于Co的说法不正确的是( )
A．质量数为60 B．质子数为27
C．核外电子数为27 D．中子数为60
·题组3 核素 同位素
6．下列有关Li、Li、Na、Mg、C、N的叙述中正确的是( )
A.Li和Li是同一种原子
B．Na和Mg的质子数、中子数都不相等
C．C和N的质量数相等，但不互为同位素
D．上述微粒共有5种核素
7．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
8．金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，故有“生命金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是( )
A．质量数相同，互为同位素
B．质子数相同，互为同位素
C．中子数相同，属于同一种元素的不同核素
D．核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素
三、非选择题(本题包括2小题，共9分)。
9．(5分)元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题：
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是________和________。
(4)中子数相等，但质子数不相等的是______和______。
10．(4分)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用并作为未来的新型能源。
(1)He的中子数是______，He与He互称为______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
(3)在He、He两种核素中，原子核内的中子数之差为______，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
综合练
一、选择题(共9题，每小题3分，共27分)。
1．某种元素的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的原子序数与原子核内中子数的关系是( )
A．大于 B．小于 C．等于 D．不能肯定
2．东风 17导弹是目前中国突防能力最强的导弹，能对中近程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A．Nd与Nd的中子数相同
B．Nd与Ce的质子数相等
C．Nd所含的中子数等于质子数
D．Nd与Nd的核外电子排布相同
3．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素
②电子数相同的粒子不一定是同一种元素
③一种元素只能有一种质量数
④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子
⑥同位素的性质几乎完全相同
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
4．(2021·北京高一检测)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是( )
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为 g
5．(2021·临沂高一检测)已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则m g R2－中含有电子的物质的量为( )
A． mol B． mol
C． mol D． mol
6．(2021·保定高一检测)铱(Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素Ir是通过稳定元素Ir受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于Ir的说法正确的是( )
A.Ir含有115个电子 B．Ir含有77个中子
C．Ir含有192个质子 D．Ir的质量数与质子数之差为115
7．14C是一种放射性同位素，在高层大气中，由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是( )
A．14C和14N的中子数相同 B．14C和C60是同素异形体
C．14C和14N是同位素 D．14CO2含有的质子数为22
8.2019年1月3日，嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有Sr(锶)、Pu(钚)、Po(钋)。通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是( )
A.位于周期表中同一周期同一族的不同的核素，一定互为同位素
B．氧有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C.同位素是指质子数相同中子数不同的微粒间的互称
D．温差发动机使用时没有发生化学变化
9．科学家最近发现2种粒子：第1种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第2种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第2种粒子是氧元素的另一种同位素
D．第2种粒子的化学式为O4
二、非选择题(本题包括1小题，共23分)。
10．(2021·永安高一检测)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：________。
(2)根据下列微粒回答问题，H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________种核素，共包括________种元素。
②互为同位素的是________。
③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为________；所含中子数之比为________；所含电子数之比为________。
参考答案：
基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。
1．所有的原子都含有质子、中子和电子。( )
提示：×。氢原子没有中子。
2．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型。( )
提示：√。
3．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都一定会发生变化。( )
提示：×。化学变化中最小的微粒是原子，在化学反应过程中，原子核不发生变化。
4．H2、D2、T2互称为同位素。( )
提示：×。同位素是质子数相同，质量数(或中子数)不同的核素之间的互称，H2、D2、T2不属于核素。
5．原子S中子数与质子数之差为19。( )
提示：×。原子S中子数19，质子数为16，二者相差3。
二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)。
·题组1 人类认识原子结构的历程
1．提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )
A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿
B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福
C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔
D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔
【解析】选D。19世纪初，道尔顿提出了原子学说；1897年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913年玻尔提出了新的原子结构模型。
2．英国科学家道尔顿(J.Dalton，1766～1844)的原子学说曾经对化学的发展产生了巨大的影响，因而被誉为“近代化学之父”。以下是“道尔顿原子学说”中的部分内容：
①原子是不可分割的实心球体；
②同种元素的原子，其性质和质量都相同；
③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
从现代观点来看，“道尔顿原子学说”的这些内容中不正确的是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【解析】选A。从现代的观点来看，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子和中子都还可分割为更小的微粒；同种元素的原子，核内质子数相同，但核内中子数不一定相同，原子的质量也就不一定相同；在化学变化中，原子的变化是核外电子的变化，原子核不变，原子的本性也就不变。
·题组2 原子的构成
3．(2021·昆山高一检测)中国科学家首次实现了两个异核原子(1个Rb原子和1个Rb原子)的量子纠缠。下列有关Rb的说法正确的是( )
A．质子数为87 B．核外电子数为37
C．中子数为37 D．质量数为50
【解析】选B。Rb原子中质子数＝核电荷数＝37，质量数＝87，中子数＝87－37＝50。
4．(2021·吉林高一检测)分子中核外电子总数是指分子中各原子核外电子数目的总和。下列微粒中，核外电子总数为10的是( )
A．Na＋ B．CO2 C．CO D．N2
【解析】选A。钠离子核外电子总数为11－1＝10，A选；二氧化碳分子中核外电子总数为6＋8×2＝22，B不选；一氧化碳分子中核外电子总数为6＋8＝14，C不选；氮气分子中核外电子总数为7×2＝14，D不选。
5．钴(Co)是一种穿透力很强的核辐射元素，可用来治疗癌症。下列关于Co的说法不正确的是( )
A．质量数为60 B．质子数为27
C．核外电子数为27 D．中子数为60
【解析】选D。Co的质量数为60，核外电子数＝质子数＝27，中子数＝质量数－质子数＝60－27＝33。
·题组3 核素 同位素
6．下列有关Li、Li、Na、Mg、C、N的叙述中正确的是( )
A.Li和Li是同一种原子
B．Na和Mg的质子数、中子数都不相等
C．C和N的质量数相等，但不互为同位素
D．上述微粒共有5种核素
【解析】选C。Li和Li是锂元素的两种核素，不是同一种原子，A、D错误；Na和Mg的质子数不同、中子数都为12，B错误；C和N的质量数相等，但质子数不同，不是同一种元素，C正确。
7．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
【解析】选B。由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应为同位素，同位素的化学性质相同。
8．金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，故有“生命金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是( )
A．质量数相同，互为同位素
B．质子数相同，互为同位素
C．中子数相同，属于同一种元素的不同核素
D．核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素
【解析】选B。两者互为同位素，质量数不同，A错误；质子数均为22，核外电子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确、D错误；中子数不相同，C错误。
三、非选择题(本题包括2小题，共9分)。
9．(5分)元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题：
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是________和________。
(4)中子数相等，但质子数不相等的是______和______。
【解析】(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子，一种原子即为一种核素，H2和H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。(2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，所以Li和Li互称为同位素。(3)C和N的质量数都是14，但质子数分别为6和7，属于不同元素的原子，不能互称为同位素。(4)Na和Mg的中子数都是12，但质子数分别为11和12。
答案：(1)6 (2)Li Li (3)C N
(4)Na Mg
10．(4分)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用并作为未来的新型能源。
(1)He的中子数是______，He与He互称为______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
(3)在He、He两种核素中，原子核内的中子数之差为______，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
【解析】(1)He表示质子数为2、质量数为3的一个氦原子，其中子数是3－2＝1；He与He互称为同位素。
(2)根据α粒子是一个原子核可知α粒子中不含电子，再由α粒子带有2个单位正电荷可知其含有2个质子，进而可以根据质量数为4的原子核推断出α粒子含有2个中子。
(3)He中有2个质子和1个中子，He中有2个质子和2个中子，故二者中子数之差为1；在He中有2个质子和2个中子，与α粒子有相同质子数和中子数。
答案：(1)1 同位素 (2)2 2 (3)1 He
综合练
一、选择题(共9题，每小题3分，共27分)。
1．某种元素的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的原子序数与原子核内中子数的关系是( )
A．大于 B．小于 C．等于 D．不能肯定
【解析】选B。根据质量数和质子数、中子数，原子序数和质子数之间的关系，可得该元素的质子数为272－161＝111，因此质子数小于中子数，即原子序数小于中子数。
2．东风 17导弹是目前中国突防能力最强的导弹，能对中近程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A．Nd与Nd的中子数相同
B．Nd与Ce的质子数相等
C．Nd所含的中子数等于质子数
D．Nd与Nd的核外电子排布相同
【解析】选D。A项，二者的中子数分别为142－60＝82和143－60＝83；B项，二者的质子数分别为60和58；C项，中子数为84，质子数为60；D项，二者为同一种元素，电子数相同，核外电子排布相同。
3．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素
②电子数相同的粒子不一定是同一种元素
③一种元素只能有一种质量数
④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子
⑥同位素的性质几乎完全相同
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
【解析】选D。①中粒子可以是原子、分子或离子，错误；③中一种元素可以有不同质量数的几种核素，错误；④中质量数等于质子数与中子数之和，错误；⑥中同位素的物理性质不同，错误。
4．(2021·北京高一检测)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是( )
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为 g
【解析】选D。Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n。1 mol Xn－的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g。
5．(2021·临沂高一检测)已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则m g R2－中含有电子的物质的量为( )
A． mol B． mol
C． mol D． mol
【解析】选D。R2－含有的电子数为M－n＋2，m g R2－的物质的量为 mol，则m g R2－含有电子的物质的量为 mol。
6．(2021·保定高一检测)铱(Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素Ir是通过稳定元素Ir受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于Ir的说法正确的是( )
A.Ir含有115个电子 B．Ir含有77个中子
C．Ir含有192个质子 D．Ir的质量数与质子数之差为115
【解析】选D。Ir含有77个电子，故A错误；Ir含有192－77＝115个中子，故B错误；Ir含有77个质子，故C错误；Ir质子数＝77，质量数＝192，质量数与质子数之差192－77＝115，故D正确。
7．(金榜原创题)14C是一种放射性同位素，在高层大气中，由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是( )
A．14C和14N的中子数相同 B．14C和C60是同素异形体
C．14C和14N是同位素 D．14CO2含有的质子数为22
【解析】选D。14C和14N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，中子数不同，故A错误；同素异形体为同种元素的不同单质，其中C60为碳的一种单质，而14C为碳元素的一种原子，故B错误；14C和14N质子数不同，不是同位素，故C错误；14CO2的质子数为22，故D正确。
c 【解题技巧】
同位素 同素异形体
定义 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质
研究范畴 原子 单质
8.2019年1月3日，嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有Sr(锶)、Pu(钚)、Po(钋)。通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是( )
A.位于周期表中同一周期同一族的不同的核素，一定互为同位素
B．氧有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C.同位素是指质子数相同中子数不同的微粒间的互称
D．温差发动机使用时没有发生化学变化
【解析】选D。位于周期表中同一周期第Ⅷ族的不同的核素，质子数可能不相等，所以它们之间不一定互为同位素，故A错误；因为同位素的化学性质相同，氧虽然有三种核素16O、17O、18O，但自然界中的氧气分子为1种，故B错误；同位素是指质子数相同、中子数不同的不同核素之间的互称，故C错误；温差发动机使用时是将放射性同位素衰变时产生的能量转变成电能，发生的是核反应，没有发生化学变化，故D正确。
9．科学家最近发现2种粒子：第1种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第2种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第2种粒子是氧元素的另一种同位素
D．第2种粒子的化学式为O4
【解析】选C。因中子不带电，则由四个中子构成的“四中子”粒子不带电，故A正确；因中子的质量数为1，则“四中子”的质量数为1×4＝4，故B正确；同位素的分析对象是原子，O4是单质，故C错误；由四个氧原子构成的分子，其分子式为O4，故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题，共23分)。
10．(2021·永安高一检测)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：________。
(2)根据下列微粒回答问题，H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________种核素，共包括________种元素。
②互为同位素的是________。
③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为________；所含中子数之比为________；所含电子数之比为________。
【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和等于质量数，则表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号为O。
(2)①H、H、H、14C、14N、16O表示核素，35Cl2和37Cl2表示氯气分子。题给8种微粒中共包括H、C、N、O、Cl 5种元素。②质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是H、H、H。③质量数相等的是14C和14N，质量数均是14；中子数相等的是14C和16O，都含有8个中子。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为46∶68＝23∶34；所含中子数之比为(14－6＋8×2)∶[16＋(18－8)×2]＝2∶3；质子数等于核外电子数，则所含电子数之比为(6＋8×2)∶(16＋8×2)＝11∶16。
答案：(1)O (2)①6 5 ②H、H、H
③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16
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基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。
1．所有的原子都含有质子、中子和电子。( )
2．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型。( )
3．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都一定会发生变化。( )
4．H2、D2、T2互称为同位素。( )
5．原子S中子数与质子数之差为19。( )
二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)。
·题组1 人类认识原子结构的历程
1．提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )
A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿
B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福
C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔
D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔
2．英国科学家道尔顿(J.Dalton，1766～1844)的原子学说曾经对化学的发展产生了巨大的影响，因而被誉为“近代化学之父”。以下是“道尔顿原子学说”中的部分内容：
①原子是不可分割的实心球体；
②同种元素的原子，其性质和质量都相同；
③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
从现代观点来看，“道尔顿原子学说”的这些内容中不正确的是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
·题组2 原子的构成
3．(2021·昆山高一检测)中国科学家首次实现了两个异核原子(1个Rb原子和1个Rb原子)的量子纠缠。下列有关Rb的说法正确的是( )
A．质子数为87 B．核外电子数为37
C．中子数为37 D．质量数为50
4．(2021·吉林高一检测)分子中核外电子总数是指分子中各原子核外电子数目的总和。下列微粒中，核外电子总数为10的是( )
A．Na＋ B．CO2 C．CO D．N2
5．钴(Co)是一种穿透力很强的核辐射元素，可用来治疗癌症。下列关于Co的说法不正确的是( )
A．质量数为60 B．质子数为27
C．核外电子数为27 D．中子数为60
·题组3 核素 同位素
6．下列有关Li、Li、Na、Mg、C、N的叙述中正确的是( )
A.Li和Li是同一种原子
B．Na和Mg的质子数、中子数都不相等
C．C和N的质量数相等，但不互为同位素
D．上述微粒共有5种核素
7．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
8．金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，故有“生命金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是( )
A．质量数相同，互为同位素
B．质子数相同，互为同位素
C．中子数相同，属于同一种元素的不同核素
D．核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素
三、非选择题(本题包括2小题，共9分)。
9．(5分)元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题：
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是________和________。
(4)中子数相等，但质子数不相等的是______和______。
10．(4分)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用并作为未来的新型能源。
(1)He的中子数是______，He与He互称为______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
(3)在He、He两种核素中，原子核内的中子数之差为______，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
综合练
一、选择题(共9题，每小题3分，共27分)。
1．某种元素的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的原子序数与原子核内中子数的关系是( )
A．大于 B．小于 C．等于 D．不能肯定
2．东风 17导弹是目前中国突防能力最强的导弹，能对中近程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A．Nd与Nd的中子数相同
B．Nd与Ce的质子数相等
C．Nd所含的中子数等于质子数
D．Nd与Nd的核外电子排布相同
3．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素
②电子数相同的粒子不一定是同一种元素
③一种元素只能有一种质量数
④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子
⑥同位素的性质几乎完全相同
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
4．(2021·北京高一检测)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是( )
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为 g
5．(2021·临沂高一检测)已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则m g R2－中含有电子的物质的量为( )
A． mol B． mol
C． mol D． mol
6．(2021·保定高一检测)铱(Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素Ir是通过稳定元素Ir受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于Ir的说法正确的是( )
A.Ir含有115个电子 B．Ir含有77个中子
C．Ir含有192个质子 D．Ir的质量数与质子数之差为115
7．14C是一种放射性同位素，在高层大气中，由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是( )
A．14C和14N的中子数相同 B．14C和C60是同素异形体
C．14C和14N是同位素 D．14CO2含有的质子数为22
8.2019年1月3日，嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有Sr(锶)、Pu(钚)、Po(钋)。通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是( )
A.位于周期表中同一周期同一族的不同的核素，一定互为同位素
B．氧有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C.同位素是指质子数相同中子数不同的微粒间的互称
D．温差发动机使用时没有发生化学变化
9．科学家最近发现2种粒子：第1种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第2种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第2种粒子是氧元素的另一种同位素
D．第2种粒子的化学式为O4
二、非选择题(本题包括1小题，共23分)。
10．(2021·永安高一检测)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：________。
(2)根据下列微粒回答问题，H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________种核素，共包括________种元素。
②互为同位素的是________。
③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为________；所含中子数之比为________；所含电子数之比为________。
参考答案：
基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。
1．所有的原子都含有质子、中子和电子。( )
提示：×。氢原子没有中子。
2．科学家汤姆生首先发现了电子并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型。( )
提示：√。
3．在化学反应过程中，原子核和原子的最外层电子数都一定会发生变化。( )
提示：×。化学变化中最小的微粒是原子，在化学反应过程中，原子核不发生变化。
4．H2、D2、T2互称为同位素。( )
提示：×。同位素是质子数相同，质量数(或中子数)不同的核素之间的互称，H2、D2、T2不属于核素。
5．原子S中子数与质子数之差为19。( )
提示：×。原子S中子数19，质子数为16，二者相差3。
二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)。
·题组1 人类认识原子结构的历程
1．提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )
A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿
B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福
C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔
D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔
【解析】选D。19世纪初，道尔顿提出了原子学说；1897年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913年玻尔提出了新的原子结构模型。
2．英国科学家道尔顿(J.Dalton，1766～1844)的原子学说曾经对化学的发展产生了巨大的影响，因而被誉为“近代化学之父”。以下是“道尔顿原子学说”中的部分内容：
①原子是不可分割的实心球体；
②同种元素的原子，其性质和质量都相同；
③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
从现代观点来看，“道尔顿原子学说”的这些内容中不正确的是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【解析】选A。从现代的观点来看，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子和中子都还可分割为更小的微粒；同种元素的原子，核内质子数相同，但核内中子数不一定相同，原子的质量也就不一定相同；在化学变化中，原子的变化是核外电子的变化，原子核不变，原子的本性也就不变。
·题组2 原子的构成
3．(2021·昆山高一检测)中国科学家首次实现了两个异核原子(1个Rb原子和1个Rb原子)的量子纠缠。下列有关Rb的说法正确的是( )
A．质子数为87 B．核外电子数为37
C．中子数为37 D．质量数为50
【解析】选B。Rb原子中质子数＝核电荷数＝37，质量数＝87，中子数＝87－37＝50。
4．(2021·吉林高一检测)分子中核外电子总数是指分子中各原子核外电子数目的总和。下列微粒中，核外电子总数为10的是( )
A．Na＋ B．CO2 C．CO D．N2
【解析】选A。钠离子核外电子总数为11－1＝10，A选；二氧化碳分子中核外电子总数为6＋8×2＝22，B不选；一氧化碳分子中核外电子总数为6＋8＝14，C不选；氮气分子中核外电子总数为7×2＝14，D不选。
5．钴(Co)是一种穿透力很强的核辐射元素，可用来治疗癌症。下列关于Co的说法不正确的是( )
A．质量数为60 B．质子数为27
C．核外电子数为27 D．中子数为60
【解析】选D。Co的质量数为60，核外电子数＝质子数＝27，中子数＝质量数－质子数＝60－27＝33。
·题组3 核素 同位素
6．下列有关Li、Li、Na、Mg、C、N的叙述中正确的是( )
A.Li和Li是同一种原子
B．Na和Mg的质子数、中子数都不相等
C．C和N的质量数相等，但不互为同位素
D．上述微粒共有5种核素
【解析】选C。Li和Li是锂元素的两种核素，不是同一种原子，A、D错误；Na和Mg的质子数不同、中子数都为12，B错误；C和N的质量数相等，但质子数不同，不是同一种元素，C正确。
7．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
【解析】选B。由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应为同位素，同位素的化学性质相同。
8．金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，故有“生命金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是( )
A．质量数相同，互为同位素
B．质子数相同，互为同位素
C．中子数相同，属于同一种元素的不同核素
D．核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素
【解析】选B。两者互为同位素，质量数不同，A错误；质子数均为22，核外电子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确、D错误；中子数不相同，C错误。
三、非选择题(本题包括2小题，共9分)。
9．(5分)元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题：
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是________和________。
(4)中子数相等，但质子数不相等的是______和______。
【解析】(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子，一种原子即为一种核素，H2和H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。(2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，所以Li和Li互称为同位素。(3)C和N的质量数都是14，但质子数分别为6和7，属于不同元素的原子，不能互称为同位素。(4)Na和Mg的中子数都是12，但质子数分别为11和12。
答案：(1)6 (2)Li Li (3)C N
(4)Na Mg
10．(4分)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用并作为未来的新型能源。
(1)He的中子数是______，He与He互称为______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
(3)在He、He两种核素中，原子核内的中子数之差为______，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
【解析】(1)He表示质子数为2、质量数为3的一个氦原子，其中子数是3－2＝1；He与He互称为同位素。
(2)根据α粒子是一个原子核可知α粒子中不含电子，再由α粒子带有2个单位正电荷可知其含有2个质子，进而可以根据质量数为4的原子核推断出α粒子含有2个中子。
(3)He中有2个质子和1个中子，He中有2个质子和2个中子，故二者中子数之差为1；在He中有2个质子和2个中子，与α粒子有相同质子数和中子数。
答案：(1)1 同位素 (2)2 2 (3)1 He
综合练
一、选择题(共9题，每小题3分，共27分)。
1．某种元素的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的原子序数与原子核内中子数的关系是( )
A．大于 B．小于 C．等于 D．不能肯定
【解析】选B。根据质量数和质子数、中子数，原子序数和质子数之间的关系，可得该元素的质子数为272－161＝111，因此质子数小于中子数，即原子序数小于中子数。
2．东风 17导弹是目前中国突防能力最强的导弹，能对中近程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A．Nd与Nd的中子数相同
B．Nd与Ce的质子数相等
C．Nd所含的中子数等于质子数
D．Nd与Nd的核外电子排布相同
【解析】选D。A项，二者的中子数分别为142－60＝82和143－60＝83；B项，二者的质子数分别为60和58；C项，中子数为84，质子数为60；D项，二者为同一种元素，电子数相同，核外电子排布相同。
3．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素
②电子数相同的粒子不一定是同一种元素
③一种元素只能有一种质量数
④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子
⑥同位素的性质几乎完全相同
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
【解析】选D。①中粒子可以是原子、分子或离子，错误；③中一种元素可以有不同质量数的几种核素，错误；④中质量数等于质子数与中子数之和，错误；⑥中同位素的物理性质不同，错误。
4．(2021·北京高一检测)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是( )
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为 g
【解析】选D。Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n。1 mol Xn－的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g。
5．(2021·临沂高一检测)已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则m g R2－中含有电子的物质的量为( )
A． mol B． mol
C． mol D． mol
【解析】选D。R2－含有的电子数为M－n＋2，m g R2－的物质的量为 mol，则m g R2－含有电子的物质的量为 mol。
6．(2021·保定高一检测)铱(Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素Ir是通过稳定元素Ir受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于Ir的说法正确的是( )
A.Ir含有115个电子 B．Ir含有77个中子
C．Ir含有192个质子 D．Ir的质量数与质子数之差为115
【解析】选D。Ir含有77个电子，故A错误；Ir含有192－77＝115个中子，故B错误；Ir含有77个质子，故C错误；Ir质子数＝77，质量数＝192，质量数与质子数之差192－77＝115，故D正确。
7．(金榜原创题)14C是一种放射性同位素，在高层大气中，由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是( )
A．14C和14N的中子数相同 B．14C和C60是同素异形体
C．14C和14N是同位素 D．14CO2含有的质子数为22
【解析】选D。14C和14N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，中子数不同，故A错误；同素异形体为同种元素的不同单质，其中C60为碳的一种单质，而14C为碳元素的一种原子，故B错误；14C和14N质子数不同，不是同位素，故C错误；14CO2的质子数为22，故D正确。
c 【解题技巧】
同位素 同素异形体
定义 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质
研究范畴 原子 单质
8.2019年1月3日，嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有Sr(锶)、Pu(钚)、Po(钋)。通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是( )
A.位于周期表中同一周期同一族的不同的核素，一定互为同位素
B．氧有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C.同位素是指质子数相同中子数不同的微粒间的互称
D．温差发动机使用时没有发生化学变化
【解析】选D。位于周期表中同一周期第Ⅷ族的不同的核素，质子数可能不相等，所以它们之间不一定互为同位素，故A错误；因为同位素的化学性质相同，氧虽然有三种核素16O、17O、18O，但自然界中的氧气分子为1种，故B错误；同位素是指质子数相同、中子数不同的不同核素之间的互称，故C错误；温差发动机使用时是将放射性同位素衰变时产生的能量转变成电能，发生的是核反应，没有发生化学变化，故D正确。
9．科学家最近发现2种粒子：第1种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第2种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第2种粒子是氧元素的另一种同位素
D．第2种粒子的化学式为O4
【解析】选C。因中子不带电，则由四个中子构成的“四中子”粒子不带电，故A正确；因中子的质量数为1，则“四中子”的质量数为1×4＝4，故B正确；同位素的分析对象是原子，O4是单质，故C错误；由四个氧原子构成的分子，其分子式为O4，故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题，共23分)。
10．(2021·永安高一检测)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：________。
(2)根据下列微粒回答问题，H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________种核素，共包括________种元素。
②互为同位素的是________。
③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为________；所含中子数之比为________；所含电子数之比为________。
【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和等于质量数，则表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号为O。
(2)①H、H、H、14C、14N、16O表示核素，35Cl2和37Cl2表示氯气分子。题给8种微粒中共包括H、C、N、O、Cl 5种元素。②质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是H、H、H。③质量数相等的是14C和14N，质量数均是14；中子数相等的是14C和16O，都含有8个中子。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为46∶68＝23∶34；所含中子数之比为(14－6＋8×2)∶[16＋(18－8)×2]＝2∶3；质子数等于核外电子数，则所含电子数之比为(6＋8×2)∶(16＋8×2)＝11∶16。
答案：(1)O (2)①6 5 ②H、H、H
③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16
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