2.3 原子结构的模型 同步练习（含解析）

2.3 原子结构的模型
一、选择题
1．卢瑟福a粒子散射实验的结果（ ）
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
D．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
2．我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔如图甲，其笔芯主要成分是石墨和黏合剂，石墨由碳原子直接构成，碳原子结构模型如图乙所示，下列有关说法正确的是（　　）
电子在离核远近不同的区域中运动
B．所有原子中，质子数=中子数=核外电子数
C．质子和中子由更小的、不能再分的夸克构成
D．中子的质量相对于带电的质子和电子，可以忽略
3．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
4．考古学家通过C-14测定法将我省宁波地区的文明发展史推到距今8000多年前。C-14原子的核电荷数为6，相对原子质量为14，则该原子核外电子数为（　　）
A．6 B．8 C．14 D．20
5．下列叙述中，正确的是（　　）
A．所有原子的原子核都是由质子、中子构成的
B．物质在不同条件下的三态变化主要是由于分子的大小发生了变化
C．气体易被压缩，说明构成气体的分子在不断运动
D．原子的质量主要集中在原子核上
6．用“●”“○”和“●”分别表示质子、中子和电子，如图表示四种原子结构模型，下列有关说法正确的是（　　）
A．甲、乙互为同位素 B．乙、丁为同一种元素
C．甲、丙的核电荷数不同 D．丙、丁为同一种原子
7．卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（　　）
A． B．
C． D．
8．2019年意大利科学家首次测得氙-124的半衰期大约为年，氙-124是一种稀有气体元素，元素符号，原子序数54，相对原子质量为124.下列说法正确的是（　　）
A．氙-124原子的电子数为54 B．氙-124原子的电子数为70
C．氙-124原子的中子数为54 D．氙-124原子的质子数为70
9．正电子、负质子都属于反粒子，正电子跟普通电子、负质子跟普通质子的质量和电量均相等，而电性相反。某科研机构制造出9个反氢原子，你推测反氢原子的结构是（　　）
A．由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B．由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
C．由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
D．由1个不带电的中子与1个带正电荷的电子构成
10．用高能粒子轰击原子核是研究微观粒子的一种方法。1934年，意大利科学家费米用中子轰击轴原子（质子数为92，元素符号为U），得到了一种质量增加的原子。他公开宣布发现了93号元素，被科学界认可，从而获得了诺贝尔物理学奖。1938年，德国科学家哈恩在重复费米的实验后，发现费米实验中得到的是56号钡元素，并用下图所示模型来定义这一变化。费米知道后，立即重复哈恩的实验，结果证实自己错了，费米坦率地检讨并纠正了错误。
请结合材料分析，以下观点不正确的是（ ）
A．面对前人的观点要敢于质疑
B．科学结论的得出要依据客观事实
C．对科学的认识是一个不断修正、完善的过程
D．该原子的变化属于化学变化
11．人体内大约含有30多种元素，各种元素在人体中的作用不同，其中能促进儿童骨骼生长发育的主要元素是（　　）
A．铁 B．碘 C．锌 D．钙
12．2021年3月，考古学家对三星堆遗址新出土文物的碳含量进行了测定，推测其年代距今约3200年左右。已知碳原子与碳原子互为同位素，则据碳原子的原子模型可确定碳原子的原子模型图为（ ）
B．
C． D．
13．用“”“〇”和“”分别表示质子、中子和电子，如图表示四种原子结构模型，下列有关说法正确的是（　　）
A．甲、乙互为同位素 B．乙、丁为同一种元素
C．甲、丙的核电荷数不同 D．丙、丁为同一种原子
二、填空题
14．在①分子、②原子、③原子核、④质子、⑤中子、⑥电子等粒子中，找出符合下列条件的，把相应的序号填在横线上。
（1）在同一原子中数目一定相等的粒子是___________；
（2）不显电性的粒子是___________；
（3）上述粒子中质量最小的粒子是___________；
（4）带正电荷的是___________；
（5）化学变化中一定发生变化的微粒 ___________。
15．1803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粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氢原子）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）。有一小部分粒子改变了原来的运动路径。原因是粒子途经金原子核附近时，受到斥力而稍微改变了运动方向。
（1）大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是________。
（2）极少数α粒子被弹了回来，原因是________。
（3）按现在对原子、分子的认识，你认为道尔顿提出的近代原子学说中不确切的地方是：________________________________。
16．通过探究物质构成的奥秘，我们知道，物质是由原子等粒子构成的。请在如图所示方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的_____。
17．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 16 16 16
B 26 30 24
C 16 16 18
D 16 18 16
（1）微粒的电性为___________（填“不带电”、“带正电”或“带负电”）。
（2）与互为同位素原子的是___________。
18．有水（H2O）、双氧水（H2O2）、重水（D2O， “D”表示原子核中有一个质子和一个中子的氢原子）三种物质，从物质组成的角度看，这三种物质所含的元素共有___________种，从物质的角度看，___________与水的化学性质有较大的差异。
19．在宏观、微观和符号之间建立联系是科学学科的特点。
（1）物质的组成及构成关系如图所示，图中①是______，②表示的是______。
（2）下列说法正确的是______（填字母）。
A．氯化钠是由钠、氯两种元素组成的
B．氯化钠是由钠和氯气混合而成的
C．氯化钠是由一个钠原子和一个氯原子构成的
（3）氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的______不同。
三、探究题
20．阅读有关科学发展的材料，回答相关的问题。
（材料一）亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。
牛顿总结了伽利略和笛卡尔等人的研究成果，得出了牛顿第一定律。
（材料二）原子结构认识史：
科学家对原子内部结构的研究仍在继续。但也有科学家质疑：原子内部的微粒真的无限可分吗？
（材料三）英国科学家罗伯特·胡克利用自制的显微镜发现了细胞。为了更深入观察微观世界，人们不断地发展显微技术。随着科技发展，电子显微镜的发明将人类对生物的认识推进到更微观的层次……
（1）伽利略观点的研究对象是“运动的物体”，牛顿观点的研究对象是“一切物体”，比较牛顿和伽利略的观点，牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外，还包括了________。
（2）科学家在探索原子结构内部奥秘时，在不断的实验中重建模型，下列有关模型的说法合理的是____。
A．模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B．模型一定是研究对象本身的放大或缩小，不可改变
C．建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
（3）显微技术的发展促进了我们对微观世界的认识，下列属于科技发展给人类带来好处___。
A．塑料的发明使环境污染加剧 B．计算机技术的发展，方便信息处理
C．手机的发明，使人们方便交流 D．高铁的应用，缩短了人们时空距离
（4）根据以上信息，谈谈你对科学发展的认识：________（写出一点即可）。
21．人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程.1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型；1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的a粒子轰击金箔，发现：①大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分a粒子改变了原来的运动方向；③有极少数a粒子被弹了回来。请你根据对原子结构的认识，分析出现上述现象的原因：
(1)现象①：___；
(2)现象②：___；
(3)现象③：___.
22．在粒子散射实验中，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，甚至有极少数粒子偏转几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。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。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金箱包含了3000层金原子，绝大多数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a粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而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______。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
A、该实验不能证明质子的存在，此选项错误；
B、该实验得出原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间里运动，而不能证明原子核是由质子和中子组成的，此选项错误；
C、该实验证明了带负电的电子在核外空间里运动，不能证明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动，此选项错误；
D、a粒子散射实验中大多数a粒子通过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数发生了偏转，极少数偏转较大甚至被弹了回来，说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上，此选项正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．电子在离核远近不同的区域中运动，故A正确。
B．所有原子中，质子数=核外电子数，但是质子数不一定等于中子数，故B错误。
C．质子和中子由更小的夸克构成，而夸克也可以再分，故C错误。
D．中子的质量较大，不能忽略，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
由于原子中原子核体积很小，质量却很大，所以α粒子遇到原子核就会发生偏向，例如c和d；
因为原子的核外电子质量很小，但所占的体积却很大，电子的质量小的可以忽略不计，所以α粒子可以直接穿过去，例如b；
由于原子核外的电子质量很小，α粒子是直接穿过，且原子核带正电荷，α粒子也带正电荷，同性相斥，所以α是不可能向原子核靠近的，应该远离原子核，故a不是α粒子在该实验中的运动轨迹。
故选B。
4．A
【详解】
在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数，C-14原子的核电荷数为6，则该原子核外电子数为6，故选A。
【点睛】
熟记原子中这两个等式：核电荷数=核内质子数=核外电子数；相对原子质量=质子数+中子数。
5．D
【详解】
A、氢原子核内只有质子而没有中子，故不正确；
B、物质的三态变化主要是分子间的间隔发生变化，分子的大小不变，故不正确
C、气体易被压缩主要是因为分子间有间隔，故不正确；
D、原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量很小，可忽略，故正确。
故选D。
6．B
【分析】
原子由原子核和核外电子组成，原子核分为质子和中子，且原子中质子数=核外电子数，所以“”“”和“”分别表示质子、中子和电子。
【详解】
A、甲、乙原子的质子数不同，不属于同位素，故选项说法错误。
B、乙、丁的核内质子数相同，为同一种元素，故选项说法正确。
C、甲、丙的核内质子数均为1，核电荷数=核内质子数，甲、丙的核电荷数相同，故选项说法错误。
D、丙、丁质子数不同，丙、丁不是同一种原子，故选项说法错误。
故选B。
7．D
【详解】
实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A、原子序数=原子核内的质子数=核外电子数，氙-124的原子序数54，则氙-124原子的电子数为54，选项正确；
B、原子序数=原子核内的质子数=核外电子数，氙-124的原子序数54，则氙-124原子的电子数为54，选项错误；
C、相对原子质量=质子数+中子数，氙-124的相对原子质量为124，则其中子数=124 54=70，选项错误；
D、原子序数=原子核内的质子数=核外电子数，氙-124的原子序数54，则氙-124原子的质子数为54，选项错误，故选A。
9．B
【详解】
1个氢原子是由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成的，而正电子、负质子都属于反粒子，正电子跟普通电子、负质子跟普通质子的质量和电量均相等，而电性相反，则1个反氢原子应该由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成，故选B。
10．D
【详解】
A、面对前人的观点要敢于质疑，A正确。
B、科学结论的得出要依据客观事实，B正确。
C、对科学的认识是一个不断修正、完善的过程，C正确。
D、化学变化的本质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，所以该原子的变化不属于化学变化，故选D错误。
故选D。
11．D
【详解】
钙是构成人体骨骼的主要元素，能促进儿童骨骼生长发育。
故选D。
12．B
【详解】
质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，碳-14原子与碳-12原子互为同位素，是因为它们的质子数相同，但中子数不同。
如图可知，碳原子的质子数和电子数以及中子数都为6，则碳-14原子的质子数=电子数=6，中子数=14-6=8，故B符合题意。
故选B。
13．B
【分析】
原子由原子核和核外电子组成，原子核分为质子和中子，且原子中质子数=核外电子数，所以“”“”和“”分别表示质子、中子和电子。
【详解】
A、甲、乙原子的质子数不同，不属于同位素，故选项说法错误。
B、乙、丁的核内质子数相同，为同一种元素，故选项说法正确。
C、甲、丙的核内质子数均为1，核电荷数=核内质子数，甲、丙的核电荷数相同，故选项说法错误。
D、甲、丙的中子数不同，甲、丙不是同一种原子，故选项说法错误。
故选B。
14．④⑥ ①②⑤ ⑥ ③④ ①
【详解】
（1）因为原子不带电，所以在同一原子中数目相等的是质子、电子，故填④⑥。
（2）不显电性的是分子、原子、中子，故填①②⑤。
（3）原子中，电子的质量几乎忽略不计，质量最小的是电子，故填⑥。
（4）带正电荷的是原子核和质子，故填③④。
（5）化学变化的本质是分子分成原子，原子组合成新的分子，所以化学变化中一定改变的是分子，故填①。
15．原子核的体积很小，原子核外空间很大 原子核质量很大且很小 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
【详解】
(1)[1]大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明原子核的体积很小，原子核外空间很大；
(2)[2]有极少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的东西，即原子核质量很大；
(3)[3]原子可以分为原子核和核外电子，即原子并不是不可分割的实心球体。
16．①质子；②原子核；③原子；④分子。
【详解】
从右向左考虑，最右边是构成物质的基本离子：分子、原子、离子。电子构成的是③，故③是原子，④是分子，原子又是由原子核和核外电子构成，故②是原子核，原子核又分为质子和中子，故①是质子。
17．带正电 A
【详解】
（1）由图可知，B微粒的质子数为26，核外电子数为24，质子数大于电子数，是原子失去电子形成的阳离子，带正电，故填带正电。
（2）互为同位素的原子的电子数、质子数均相同，而中子数不同，由图可知，微粒A与D的中子数与电子数均为16，而微粒A的中子数为16，微粒D的中子数为18，即微粒A与D互为同位素原子，故填A。
18．2 双氧水
【详解】
元素是质子数相同的一类原子的总称，H、D质子数相同，属于同种元素，故水（H2O）、双氧水（H2O2）、重水（D2O）中共含有有氢、氧两种元素组成；
物质的结构决定物质的性质，从化学性质的角度看，双氧水与水的化学性质有较大的差异。
19．原子 分子 A 质子数或核电荷数
【详解】
（1）金属汞由汞原子构成，且原子得到或失去电子后形成离子，所以图中①是原子，故填原子；
水由水分子构成，且分子由原子构成，所以图中②表示的是分子，故填分子。
（2）A 氯化钠是由钠、氯两种元素组成的，选项正确；
B 钠和氯气混合形成混合物，而氯化钠属于纯净物，选项错误；
C 氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，选项错误，故填A。
（3）元素是具有相同质子数或核电荷数的一类原子的总称，氧和氯是两种不同的元素，所以两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数或核电荷数不同，故填质子数或核电荷数。
20．静止的物体 C D 科学是不断发展的（科学的发展需要一定的科学技术；科学研究需要一定的科学方法；科学发展需要不断质疑；科学发展离不开实验等合理即可）
【解析】
【详解】
（1）牛顿观点的研究对象是“一切物体”，即“所有的物体”无一例外，除了关注“运动的物体”，还包括了“静止的物体”。
（2）通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；模型法借助于相似的物质模型或抽象反映模型本质的思想模型，间接地研究客体原型的性质和规律。故说法合理的是A、C。
（3）显微技术的发展促进了我们对微观世界的认识，科技的发展给人类带来好处的是B、C、D。
（4）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。通过以上材料，我们可以认识到科学发展离不开实验。
【考点】
物理史 力与运动的关系 原子结构 显微技术
21．
【详解】
(1)大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明原子核很小，原子内部有很大的空间；
(2)一小部分α粒子改变了原来的运动方向，说明原子核带正电；
(3)有极少数α粒子被弹了回来，说明金原子的质量比α粒子大很多；被弹回的很少，说明原子核体积很小。
22．有少数α粒子却发生了的偏转，甚至有极少数α子几乎达到180°的偏转 B 质子
【详解】
（1）[1] 实验中极少数α粒子散射的原因是受到了一个体积小但质量相对而言较大的粒子的斥力，这说明原子质量、正电荷在原子内并不是均匀分布的；由原子的结构知道，原子核集中了原子的大部分质量，且体积很小。即“很小的结构”指的是原子结构中的原子核；支持卢瑟福推测的实验现象是有少数α粒子却发生了的偏转，甚至有极少数α子几乎达到180°的偏转。
（2）[2] 绝大多数α粒子穿过后方向不变，这是由于它们穿过了原子内部的空间，这也说明原子内部绝大部分空间是空的。
故选B。
（3）[3]1919年，卢瑟福从氮原子中打出了1个质子和1个电子，最终发现原子是由位于原子中心的原子核及在核外运动的电子组成，所以打出了一个质子。答案第1页，共2页
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