第2课时 离子 同位素
知识点 1 带电的原子——离子
1.原子失去一个电子后成为 ( )
A.带一个单位正电荷的阳离子
B.带一个单位负电荷的阳离子
C.带一个单位正电荷的阴离子
D.带一个单位负电荷的阴离子
2.图A2-3-1形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中正确的是 ( )
A.钠原子失去一个电子形成阳离子,氯原子得到一个电子形成阴离子
B.钠原子与钠离子都不显电性
C.氯化钠分子由氯原子和钠原子构成
D.钠原子与钠离子的微观结构相同
3.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
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 16
D 14 16 14
(1)上述粒子中属于离子的是 。
(2)根据表格信息可知C的带电性为 。
(3)比较C与D两种粒子,其中质量较大的是 。
4.用“分子”“原子”“离子”填写下列空格。
(1)氯气由氯 构成。
(2)铜由铜 构成。
(3)氯化钠由 构成。
(4)氯分子由氯 构成。
(5)硫酸铜晶体由 构成。
知识点 2 元素
5.决定元素种类的是 ( )
A.电子数
B.中子数
C.最外层电子数
D.质子数
6.俄罗斯科学家利用第72号元素铪和第74号元素钨精确测出月球至少比地球早700万年形成。铪、钨两种元素原子本质的不同是 ( )
A.核内质子数
B.核内中子数
C.核外电子数
D.原子质量
知识点 3 同位素——原子的“孪生兄弟”
7.下表各组表示的粒子中,是阳离子的是 (填字母,下同),互为同位素的是 。
组别 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 26 30 26
D 14 16 14
8.据科学家推测,月球的土壤中吸附着数百万吨的3He,每一百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以4He的形式存在。下列说法中正确的是( )
A.4He原子核内含有4个质子
B.3He和4He互为同位素
C.3He原子核内含有3个中子
D.4He和3He是同种元素的同种原子
9.金属钠在氯气中燃烧,生成氯化钠固体,现象如图A2-3-2所示,下列说法中正确的是 ( )
A.钠与氯气发生剧烈反应产生大量白雾
B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
C.氯原子在反应过程中失去电子形成带负电荷的氯离子
D.钠原子和钠离子的差别在于质子数不同
10.著名科学家居里夫人首先发现某些原子具有放射性,即原子能自动地放射出一些固定的粒子,一种元素的原子经过放射变成另一种元素的原子。据此推测,放射出来的粒子可能是 ( )
A.电子 B.中子
C.质子 D.原子核
11.原子、分子、离子都是构成物质的微观粒子,如图A2-3-3所示是构成物质的粒子之间的关系。
(1)甲是 。
(2)在氮气、水、汞、氯化钠、铁这五种物质中,由原子构成的物质是 ,由分子构成的物质是 。
(3)二氧化碳是由 (填具体粒子的名称,下同)构成的,氯化钠是由 构成的。
12.图A2-3-4表示某物质形成的微观过程。请仔细观察并回答下列问题。
(1)该过程说明原子通过 电子形成离子。
(2)甲原子形成的离子是 离子。
(3)最终形成的化合物 (填“显”或“不显”)电性,原因是 。
13.在Li、N、Li、C中(均填序号):
(1) 和 互为同位素。
(2) 和 质子和中子的总数相等,但不能互称同位素。
自|我|提|升
14.[例题] 如图A2-3-5所示,其中①②③表示三种原子,“”“”“”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 。
[提示] 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,所以原子中质子数=核外电子数;元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称。
[变式] 用“”“”“”分别表示质子、中子和电子,图A2-3-6 表示四种原子的结构模型。下列有关说法中正确的是 ( )
A.甲、丁互为同位素
B.乙、丁属于同一种元素
C.甲、丙的核电荷数不同
D.甲、丙为同一种原子
答案
1.A 原子中质子数=电子数,原子不带电荷。原子失去一个电子后,质子数大于电子数,带一个单位的正电荷,带正电的是阳离子。所以原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的阳离子。
2.A 据图可知,在形成化合物时钠原子失去一个电子变为阳离子,而氯原子得到一个电子变为阴离子,然后利用阴阳离子的静电作用形成化合物;钠原子不显电性,而钠离子带一个单位的正电荷;氯化钠由钠离子和氯离子构成;钠离子最外层有8个电子,性质稳定,而钠原子最外层只有1个电子,容易失去电子,性质活泼,钠原子和钠离子的微观结构不同。
3.(1)BC (2)带两个单位的负电荷
(3)D
(1)B和C中质子数不等于电子数,为离子。(2)C质子数为14,电子数为16,所以C带两个单位的负电荷。(3)D中子数大于C,质子数相同,所以D质量较大。
4.(1)分子 (2)原子 (3)离子
(4)原子 (5)离子
5.D 元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称,所以决定元素种类的是质子数。
6.A
7.B A、D
8.B 4He原子核内含有2个质子和2个中子;4He与3He质子数相同,中子数不同,故互为同位素;3He质子数为2,质量数为3,所以中子数为1;4He与3He是同种元素的不同原子。
9.B 10.C
11.(1)原子
(2)汞、铁 氮气、水
(3)二氧化碳分子 氯离子和钠离子
12.(1)得失 (2)阳
(3)不显 两种离子所带电量相同,电性相反
通过观察可知,电子由甲原子向乙原子转移,形成带正电的甲离子和带负电的乙离子,因为电子只在甲、乙间移动,所以两种离子所带的电量相同,电性相反。因此,最终形成的化合物是不显电性的。
13.(1)① ③ (2)② ④
(1)核内质子数相同、中子数不同的同类原子互为同位素原子,则①和③互为同位素。(2)决定是不是同位素的关键是质子数是否相等,②和④中质子和中子的总数相同,但质子数不同,所以它们不能互称同位素。
14.[例题] 1 ①②
①②的质子数相同,也就是同一种元素的原子。
[变式] B 互为同位素的原子中质子数相同,中子数不相同,甲、丁质子数不相等,所以不互为同位素;决定元素种类的是核内质子数,乙和丁的质子数相同,所以属于同一种元素;核电荷数等于质子数,甲、丙的质子数相等,所以核电荷数也相等;质子数相同,但中子数不同的原子不属于同一种原子,所以甲、丙不是同一种原子。第1课时 原子的结构
知识点 1 原子结构模型及其发展过程
1.如图B2-3-1为原子结构模型的演变图,其中①为道尔顿原子模型,④为近代量子力学原子模型。下列符合历史演变顺序的一组是 ( )
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤
C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
2.最接近原子实际结构的模型是 ( )
A.分层模型 B.电子云模型
C.汤姆生模型 D.卢瑟福模型
3.汤姆生最早发现原子中存在一种带负电荷的粒子,证明原子是可以再分的。汤姆生发现的这一粒子是 ( )
A.质子 B.中子 C.电子 D.原子核
4.(2020绍兴期末)1911年,英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔,这就是著名的α粒子散射实验。该实验不能证明的是 ( )
A.原子核体积很小
B.原子不是实心球体,大部分空间是空的
C.原子核由质子和中子组成
D.原子核质量相对较大
5.卢瑟福在α粒子(带正电荷)散射实验中,断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是 ( )
A.α粒子受到金原子的作用,改变了原来的运动方向
B.α粒子受到金原子内电子的吸引,改变了原来的运动方向
C.绝大多数α粒子通过金箔并按原来的方向运动
D.α粒子会激发金原子释放出原子内的电子
知识点 2 原子核的秘密
6.下列粒子:夸克、原子、质子、原子核,按空间尺度由小到大排列正确的是 ( )
A.夸克、质子、原子核、原子
B.原子、原子核、质子、夸克
C.原子、质子、原子核、夸克
D.质子、夸克、原子、原子核
7.(2019嘉兴期末)建立模型一般有一个不断完善和修正的过程,以使模型不断接近事物本质,原子结构模型的建立也是如此,其中行星模型的建立是一个重要阶段。如图B2-3-3是碳原子结构的行星模型,表示碳原子核内有6个 和6个中子;核外有6个 ,且围绕原子核做高速运动;原子核在原子中所占的体积 。
8.极光是一种绚丽多彩的发光现象,其发生是由于太阳带电粒子流进入地球磁场。在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉,在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。下列这些微粒中,不会引起极光的是 ( )
A.α粒子(氦的原子核)
B.电子
C.质子
D.中子
9.在原子结构中,下列等式成立的是 ( )
①中子数=质子数 ②核电荷数=电子数
③质子数=电子数 ④核电荷数=中子数
A.①④ B.①③ C.②③ D.①②③
10.图B2-3-4为小明制作的原子模型,外圈上的小球为电子,内圈为原子核。下列说法正确的是 ( )
A.该模型表示一种碳原子
B.该原子的核电荷数为4
C.该原子的质量主要集中在2个电子上
D.该原子核由2个质子和2个中子构成
11.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成的。u夸克带电量为+e,d夸克带电量为-e,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夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
B.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由2个u夸克和1个d夸克构成
C.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和1个d夸克构成
12.分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中:
(1)能直接构成物质的粒子有 。
(2)能保持物质化学性质的粒子有 。
(3)呈电中性的粒子有 。
(4)带正电的粒子有 。
(5)带负电的粒子有 。
(6)决定原子质量大小的一种粒子是 。
(7)在同一原子里,数目一定相等的是 。
(8)在化学反应中,一定发生变化的粒子是 。
13.通过分析下表,你能得出哪些结论
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
氢原子 1 1 0 1
碳原子 6 6 6 6
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
氧原子 8 8 8 8
钠原子 11 11 12 11
结论1: 。
结论2: 。
结论3: 。
结论4: 。
14.征服原子——揭开原子的神秘面纱
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的。”人类在探索物质由什么构成的历史长河中,充满了智慧。
(1)1803年,英国科学家道尔顿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的限制,道尔顿无法用事实证明自己的观点。
1811年,意大利科学家阿伏伽德罗提出:有些物质是由分子构成的,原子的基本工作形式是分子。
1897年,汤姆生通过实验发现了 ,进一步发展了原子、分子论。汤姆生主要是纠正了“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 构成的,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,像汤姆生和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫作 。
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.A 原子结构模型建立的顺序为:①19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;③1897年,英国物理学家汤姆生发现了电子,1904年提出葡萄干面包原子结构模型;②1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型;⑤1913年丹麦科学家玻尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型;④奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型,为近代量子力学原子模型。
2.B
3.C 汤姆生最先发现带负电的电子。
4.C 只有少数α粒子发生偏转,这说明原子核体积很小;绝大部分α粒子直接穿过,根本没有受到撞击,这说明原子不是实心球体,大部分空间是空的;极少数α粒子被反弹回来,说明原子核质量相对较大。
5.C 由于绝大多数α粒子通过金箔并按原来的方向运动,因此可以断定原子中的绝大部分空间是空的。
6.A 原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的;原子核是由质子和中子构成的;质子和中子又是由更小的微粒——夸克构成的。
7.质子 电子 很小
8.D 带电粒子流进入地球磁场引起极光。α粒子(氦的原子核)带正电;电子带负电;质子带正电;中子不带电。
9.C 在原子结构中,核电荷数=质子数=核外电子数。
10.D
11.C 一个质子带一个单位正电荷,中子不带电,所以质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成。
12.(1)分子、原子
(2)分子、原子
(3)分子、原子、中子
(4)质子、原子核
(5)电子 (6)原子核
(7)质子和电子 (8)分子
13.原子中,核电荷数等于核外电子数 原子中,核电荷数等于质子数 原子中,质子数与中子数不一定相等 不是所有的原子中都有中子(或不同种原子的质子数不相等,合理即可)
14.(1)电子 原子不可再分 原子核和核外电子
(2)推理 模型
(1)1897年汤姆生发现了电子,进一步发展了原子、分子论,纠正了“道尔顿原子论”中原子不可再分的观点,1911年卢瑟福通过α粒子散射实验,推测原子是由原子核和核外电子构成的,提出了现代原子结构理论。(2)科学研究中对实验现象进行解释的过程叫作推理,道尔顿、汤姆生、卢瑟福都建立了原子结构模型,利用了模型来表达他们的理论成果。
