2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题二 第三单元 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成（学案+课时对点练 word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题二 第三单元 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成（学案+课时对点练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 565.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-13 17:50:44 | ||
图片预览
文档简介
第三单元 人类对原子结构的认识
第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成
[核心素养发展目标] 1.了解原子结构模型的演变，培养探索未知、崇尚真理的意识。2.熟知原子的构成，会正确计算微粒的质量数、质子数、中子数。3.知道元素、核素、同位素的概念，并了解它们之间的关系。
一、人类认识原子结构的历程
1．德谟克利特
古希腊哲学家德谟克利特指出，物质是由不可分割的微粒(即原子)构成的。
2．道尔顿
19世纪初，英国科学家道尔顿提出原子学说，认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。
3．汤姆生
19世纪末，英国物理学家汤姆生发现原子中存在电子，推测这种粒子是均匀地嵌在云状的正电荷球体中，提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4．卢瑟福
英国物理学家卢瑟福推测原子核带正电，电子在其周围高速运动，就像行星围绕太阳运转一样，即“有核模型”或“行星模型”。
5．玻尔
1913年，丹麦物理学家玻尔引入量子论观点。他提出新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。
6．现代原子结构学说——电子云模型
原子结构理论在20世纪末和21世纪初又有了新的飞速发展。
(1)模型本质上是科学家描述事物的原型，解释和预测未知现象的一种思维方式( )
(2)从原子结构模型的发展历程可以看出，一些理论会随着人们知识的积累和方法与技术的积累而不断完善或改进( )
(3)英国物理学家汤姆生认为正、负电荷均匀地分布在原子中( )
(4)丹麦物理学家玻尔提出原子结构的行星模型( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
1．人类对原子结构的认识经历了漫长的历史阶段。下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是( )
A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型
B．α粒子散射：卢瑟福原子结构模型
C．α粒子散射：玻尔原子结构模型
D．氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型
答案 B
解析 道尔顿的原子结构模型是道尔顿通过对大气的物理性质进行研究而提出的；卢瑟福原子结构模型是通过α粒子散射实验提出的；玻尔原子结构模型是玻尔在牛顿力学的基础上吸收了量子论和光子学说的思想建立起来的。
2．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是( )
A．只有① B．只有② C．只有③ D．①②③
答案 D
解析 在化学变化中原子不可再分，但是通过物理变化原子可以分为原子核和核外电子，①错误；同种元素的原子的化学性质相同，质量可能不相同，②错误；原子不是实心球体，原子是由原子核和核外电子构成的，③错误。
3．如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变顺序的一组为( )
A．(1)(3)(2)(5)(4) B．(1)(2)(3)(4)(5)
C．(1)(5)(3)(2)(4) D．(1)(3)(5)(4)(2)
答案 A
二、原子核的构成
1．原子的构成
(1)结构
原子
(2)原子中的数量关系：核外电子数＝核电荷数＝质子数＝原子序数。
2．元素、核素、同位素
(1)元素
具有相同质子数的同一类原子的总称，同种元素可有多种不同的核素。
(2)核素
①概念：具有一定质子数和一定中子数的原子。
②表示方法：X
A：质量数，Z：质子数，A(质量数)＝Z(质子数)＋N(中子数)。
③氢元素的三种核素
H(氕) H(氘) H(氚)
俗称 － 重氢 超重氢
符号 H D T
质子数 1 1 1
中子数 0 1 2
(3)同位素
①质子数相同，质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素，同位素的化学性质几乎相同，物理性质相差较大。
②同位素的应用
同位素的应用已遍及医学、工业、农业、考古和环境等众多领域。如：利用同位素的放射性进行医疗诊断，14C用于考古断代，H、H可制造氢弹。
(1)原子呈电中性是因为中子不带电( )
(2)质子数和中子数决定原子的质量( )
(3)质量数就是元素的相对原子质量( )
(4)O2和O3、红磷和白磷均互称同位素( )
(5)一种单质中可能含有多种核素，如O2中可能含16O、17O、18O三种核素( )
(6)同位素的化学性质基本相同，物理性质不同( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√
1．自1803年英国科学家道尔顿提出原子学说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法正确的是( )
A．所有的原子都含有质子、中子和电子且个数都是相等的
B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
答案 C
解析 H没有中子；核素由质子数和中子数共同决定，质子和中子里面还有更小的微粒——夸克。
2．下列说法正确的是( )
A．34S原子核内中子数为16
B．2H＋核外电子数为2
C．13C和15N核内中子数相差1
D.C和N质量数相同，互称为同位素
答案 C
3．填空
(1)S2－中的质子数是________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。
(2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为________，核内中子数为________。
(3)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有________种元素，________种原子，________种分子，互为同位素的原子有________。
答案 (1)16 18 18 34
(2)18－n A－(18－n)
(3)2 4 2 1H和2H、16O和17O
(1)一个信息丰富的符号解读
(2)粒子中的电性关系
①分子或原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数
②阳离子Xn＋：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋n
③阴离子Xn－：质子数＝核电荷数＝核外电子数－n
1．19世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是( )
A．汤姆生 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．玻尔
答案 B
2．下列有关说法不正确的是( )
答案 C
解析 由于同位素的存在，所以原子种类大于元素种类，A正确；氢元素中1H不含中子，C错误；12C与13C质子数相同(均为6)，中子数不同(前者为6，后者为7)，互为同位素，D正确。
3．YBa2Cu8Ox(Y为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法不正确的是( )
A．质量数是89
B．中子数与质子数之差为50
C．核外电子数是39
D.Y和Y是两种不同的核素
答案 B
解析 对于原子Y，其质子数为39，质量数为89，中子数为89－39＝50，中子数与质子数之差为50－39＝11，核外电子数为39；Y和Y的质子数相同而中子数不同，是两种不同的核素，互为同位素。
4．现有下列基本微粒：
1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、14N、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)在给出的微粒中，含有________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种，互为同位素的原子分别是________，________。
(2)质量数相等的微粒为________、________、________。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________，可得____种不同的相对分子质量。
(4)0.1 mol 14N中共含________mol中子，含________个电子。
答案 (1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2)1H与1H＋ 40K与40Ca 14N与14C (3)18 7
(4)2.1 2.2NA
解析 (1)共有7种元素，氢元素中有1H、2H、3H三种核素，铀元素有234U、235U、238U三种核素，上述三种氢原子、三种铀原子各自互为同位素。(2)质量数相等的微粒有：1H与1H＋、40K与40Ca、14N与14C。(3)结合成水分子种数：①每2个相同氢原子核素分别与三个氧原子结合成9种；②任意2个不同氢原子核素分别与三个氧原子结合成9种，共有18种；得到水分子的相对分子质量为18、19、20、21、22、23、24，共7种。(4)每个14N中含质子数为7×3＝21，中子数为(14－7)×3＝21，电子数为22，则0.1 mol 14N含2.1 mol中子，含2.2NA个电子。
题组一 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
答案 D
解析 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．提出“有核模型”的科学家是( )
A．汤姆生 B．卢瑟福
C．道尔顿 D．玻尔
答案 B
3．人类对原子结构的探索从未停止过，下列有关原子结构的说法正确的是( )
A．所有的原子都含有质子、中子和电子
B．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
C．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
D．任何原子核都含有中子
答案 B
题组二 原子核的构成
4．某元素B原子的核电荷数为Z。已知Bn－、Am＋的核外具有相同的电子数，则A元素原子的质子数用Z、n、m来表示，应为( )
A．Z＋n－m B．Z－n＋m
C．Z－n－m D．Z＋m＋n
答案 D
解析 设A元素原子的质子数为x，则有Z＋n＝x－m，x＝Z＋m＋n。
5．某元素的阳离子为R3＋，核外共有10个电子，则该元素符号为( )
A．N B．Ne C．Al D．Li
答案 C
6．已知阳离子R2＋核外有a个电子和b个中子。表示R原子符号正确的是( )
A.R B.R
C.R D.R
答案 C
解析 阳离子R2＋核外有a个电子，阳离子R2＋的质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数＝a＋2，质量数＝质子数＋中子数＝a＋2＋b，所以R原子可表示为R。
7．13C－NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下列有关13C、15N的叙述正确的是( )
A．13C与15N具有相同的中子数
B．13C与C60是同一种物质
C．15N与14N互为同位素
D．15N的核外电子数与中子数相同
答案 C
解析 13C与15N的中子数分别是7和8，A不正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子是一种核素，即13C是一种核素，而C60是一种单质，B不正确；质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，C正确；15N的核外电子数与中子数分别是7和8，D不正确。
8．我国著名的化学家、教育家徐光宪先生因在稀土金属等研究领域的杰出贡献，荣获了
2008年度“国家最高科学技术奖”。 Ce是地壳中含量最高的稀土金属元素。下列关于
Ce的说法错误的是( )
A．质量数为140 B．中子数为82
C．质子数为58 D．核外电子数为198
答案 D
解析 元素符号左上角数字表示质量数，所以Ce的质量数为140，A正确；中子数＝质量数－质子数＝140－58＝82，B正确；元素符号左下角数字表示质子数，所以Ce的质子数为58，C正确；原子核外电子数＝质子数＝58，D错误。
9．(2022·江苏扬州邗江中学高一检测)关于X和X＋的叙述正确的是( )
A．一定都是由质子、中子、电子组成的
B．化学性质几乎完全相同
C．核电荷数和核外电子数一定相等
D．质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同
答案 D
解析 H只由质子、电子构成，A错误；X是原子，X＋是阳离子，化学性质不相同，B错误；核电荷数相同，而核外电子数不相等，C错误；X与X＋质子数一定相同，质量数前者小，中子数后者大，D正确。
10．“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料，下列关于Pu的说法正确的是( )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu具有完全相同的物理性质
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
答案 D
解析 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，Pu与U的质子数不同，不互为同位素，故A错误；Pu与U的质子数不同，属于不同的元素，其化学性质不同，故C错误；Pu与Pu具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，则具有相同的最外层电子数，故D正确。
11．科学家发现两种微粒：第一种是由四个中子构成的微粒“四中子”；第二种是由四个氧原子构成的分子。下列关于这两种微粒的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第二种微粒是氧元素的另一种同位素
D．第二种微粒的化学式为O4
答案 C
解析 中子是不带电的微粒，所以“四中子”不显电性，A正确；根据质量数＝中子数＋质子数可知，“四中子”质量数为4，B正确；四个氧原子构成的分子是一种氧单质，化学式为O4，C错误、D正确。
12．(2022·陕西洛南中学检测)同温同压下，等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳，下列说法正确的是( )
A．所含分子数和质量均不相同
B．含有相同的分子数和电子数
C．含有相同的质子数和中子数
D．含有相同数目的中子、原子和分子
答案 D
解析 同温同压下，等体积的两容器内气体的物质的量相同，所以14N18O、13C18O分子数相同，但二者摩尔质量不同，所以质量不同，A错误；14N18O、13C18O分子数相同，14N18O、13C18O分子含有的电子数分别为15、14，所以含有的电子数不同，B错误；14N18O、13C18O分子数相同，14N18O、13C18O分子含有的质子数分别为15、14，中子数都是17，所以含有的质子数不同，中子数相同，C错误；14N18O、13C18O分子都是双原子分子，中子数都是17，所以原子数与中子数也相等，D正确。
13．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol
B.(A－N) mol
C.(A－N) mol
D.(A－N＋m) mol
答案 A
解析
14．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素 ②电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ④所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子 ⑤同种元素的原子的质量数必相等
A．①② B．②③
C．③⑤ D．①④⑤
答案 B
15．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)Fe原子的核内中子数为__________，该原子的核外电子数为______________。
(2)以下关于Fe的叙述正确的是________(填字母)。
A.Fe与Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C.Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe
(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是______________________。
答案 (1)19 26 (2)AC (3)Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
解析 (1)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，核外电子数＝质子数＝26。(2)Fe与Fe的质子数相同，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素；Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的。
16．(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________。
答案 (1)O (2)①6 5 ②H、H、H
③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16
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核素互称为同位素，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。
第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成
[核心素养发展目标] 1.了解原子结构模型的演变，培养探索未知、崇尚真理的意识。2.熟知原子的构成，会正确计算微粒的质量数、质子数、中子数。3.知道元素、核素、同位素的概念，并了解它们之间的关系。
一、人类认识原子结构的历程
1．德谟克利特
古希腊哲学家德谟克利特指出，物质是由不可分割的微粒(即原子)构成的。
2．道尔顿
19世纪初，英国科学家道尔顿提出原子学说，认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。
3．汤姆生
19世纪末，英国物理学家汤姆生发现原子中存在电子，推测这种粒子是均匀地嵌在云状的正电荷球体中，提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4．卢瑟福
英国物理学家卢瑟福推测原子核带正电，电子在其周围高速运动，就像行星围绕太阳运转一样，即“有核模型”或“行星模型”。
5．玻尔
1913年，丹麦物理学家玻尔引入量子论观点。他提出新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。
6．现代原子结构学说——电子云模型
原子结构理论在20世纪末和21世纪初又有了新的飞速发展。
(1)模型本质上是科学家描述事物的原型，解释和预测未知现象的一种思维方式( )
(2)从原子结构模型的发展历程可以看出，一些理论会随着人们知识的积累和方法与技术的积累而不断完善或改进( )
(3)英国物理学家汤姆生认为正、负电荷均匀地分布在原子中( )
(4)丹麦物理学家玻尔提出原子结构的行星模型( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
1．人类对原子结构的认识经历了漫长的历史阶段。下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是( )
A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型
B．α粒子散射：卢瑟福原子结构模型
C．α粒子散射：玻尔原子结构模型
D．氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型
答案 B
解析 道尔顿的原子结构模型是道尔顿通过对大气的物理性质进行研究而提出的；卢瑟福原子结构模型是通过α粒子散射实验提出的；玻尔原子结构模型是玻尔在牛顿力学的基础上吸收了量子论和光子学说的思想建立起来的。
2．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是( )
A．只有① B．只有② C．只有③ D．①②③
答案 D
解析 在化学变化中原子不可再分，但是通过物理变化原子可以分为原子核和核外电子，①错误；同种元素的原子的化学性质相同，质量可能不相同，②错误；原子不是实心球体，原子是由原子核和核外电子构成的，③错误。
3．如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变顺序的一组为( )
A．(1)(3)(2)(5)(4) B．(1)(2)(3)(4)(5)
C．(1)(5)(3)(2)(4) D．(1)(3)(5)(4)(2)
答案 A
二、原子核的构成
1．原子的构成
(1)结构
原子
(2)原子中的数量关系：核外电子数＝核电荷数＝质子数＝原子序数。
2．元素、核素、同位素
(1)元素
具有相同质子数的同一类原子的总称，同种元素可有多种不同的核素。
(2)核素
①概念：具有一定质子数和一定中子数的原子。
②表示方法：X
A：质量数，Z：质子数，A(质量数)＝Z(质子数)＋N(中子数)。
③氢元素的三种核素
H(氕) H(氘) H(氚)
俗称 － 重氢 超重氢
符号 H D T
质子数 1 1 1
中子数 0 1 2
(3)同位素
①质子数相同，质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素，同位素的化学性质几乎相同，物理性质相差较大。
②同位素的应用
同位素的应用已遍及医学、工业、农业、考古和环境等众多领域。如：利用同位素的放射性进行医疗诊断，14C用于考古断代，H、H可制造氢弹。
(1)原子呈电中性是因为中子不带电( )
(2)质子数和中子数决定原子的质量( )
(3)质量数就是元素的相对原子质量( )
(4)O2和O3、红磷和白磷均互称同位素( )
(5)一种单质中可能含有多种核素，如O2中可能含16O、17O、18O三种核素( )
(6)同位素的化学性质基本相同，物理性质不同( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√
1．自1803年英国科学家道尔顿提出原子学说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法正确的是( )
A．所有的原子都含有质子、中子和电子且个数都是相等的
B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
答案 C
解析 H没有中子；核素由质子数和中子数共同决定，质子和中子里面还有更小的微粒——夸克。
2．下列说法正确的是( )
A．34S原子核内中子数为16
B．2H＋核外电子数为2
C．13C和15N核内中子数相差1
D.C和N质量数相同，互称为同位素
答案 C
3．填空
(1)S2－中的质子数是________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。
(2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为________，核内中子数为________。
(3)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有________种元素，________种原子，________种分子，互为同位素的原子有________。
答案 (1)16 18 18 34
(2)18－n A－(18－n)
(3)2 4 2 1H和2H、16O和17O
(1)一个信息丰富的符号解读
(2)粒子中的电性关系
①分子或原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数
②阳离子Xn＋：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋n
③阴离子Xn－：质子数＝核电荷数＝核外电子数－n
1．19世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是( )
A．汤姆生 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．玻尔
答案 B
2．下列有关说法不正确的是( )
答案 C
解析 由于同位素的存在，所以原子种类大于元素种类，A正确；氢元素中1H不含中子，C错误；12C与13C质子数相同(均为6)，中子数不同(前者为6，后者为7)，互为同位素，D正确。
3．YBa2Cu8Ox(Y为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法不正确的是( )
A．质量数是89
B．中子数与质子数之差为50
C．核外电子数是39
D.Y和Y是两种不同的核素
答案 B
解析 对于原子Y，其质子数为39，质量数为89，中子数为89－39＝50，中子数与质子数之差为50－39＝11，核外电子数为39；Y和Y的质子数相同而中子数不同，是两种不同的核素，互为同位素。
4．现有下列基本微粒：
1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、14N、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)在给出的微粒中，含有________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种，互为同位素的原子分别是________，________。
(2)质量数相等的微粒为________、________、________。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________，可得____种不同的相对分子质量。
(4)0.1 mol 14N中共含________mol中子，含________个电子。
答案 (1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2)1H与1H＋ 40K与40Ca 14N与14C (3)18 7
(4)2.1 2.2NA
解析 (1)共有7种元素，氢元素中有1H、2H、3H三种核素，铀元素有234U、235U、238U三种核素，上述三种氢原子、三种铀原子各自互为同位素。(2)质量数相等的微粒有：1H与1H＋、40K与40Ca、14N与14C。(3)结合成水分子种数：①每2个相同氢原子核素分别与三个氧原子结合成9种；②任意2个不同氢原子核素分别与三个氧原子结合成9种，共有18种；得到水分子的相对分子质量为18、19、20、21、22、23、24，共7种。(4)每个14N中含质子数为7×3＝21，中子数为(14－7)×3＝21，电子数为22，则0.1 mol 14N含2.1 mol中子，含2.2NA个电子。
题组一 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
答案 D
解析 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．提出“有核模型”的科学家是( )
A．汤姆生 B．卢瑟福
C．道尔顿 D．玻尔
答案 B
3．人类对原子结构的探索从未停止过，下列有关原子结构的说法正确的是( )
A．所有的原子都含有质子、中子和电子
B．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
C．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
D．任何原子核都含有中子
答案 B
题组二 原子核的构成
4．某元素B原子的核电荷数为Z。已知Bn－、Am＋的核外具有相同的电子数，则A元素原子的质子数用Z、n、m来表示，应为( )
A．Z＋n－m B．Z－n＋m
C．Z－n－m D．Z＋m＋n
答案 D
解析 设A元素原子的质子数为x，则有Z＋n＝x－m，x＝Z＋m＋n。
5．某元素的阳离子为R3＋，核外共有10个电子，则该元素符号为( )
A．N B．Ne C．Al D．Li
答案 C
6．已知阳离子R2＋核外有a个电子和b个中子。表示R原子符号正确的是( )
A.R B.R
C.R D.R
答案 C
解析 阳离子R2＋核外有a个电子，阳离子R2＋的质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数＝a＋2，质量数＝质子数＋中子数＝a＋2＋b，所以R原子可表示为R。
7．13C－NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下列有关13C、15N的叙述正确的是( )
A．13C与15N具有相同的中子数
B．13C与C60是同一种物质
C．15N与14N互为同位素
D．15N的核外电子数与中子数相同
答案 C
解析 13C与15N的中子数分别是7和8，A不正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子是一种核素，即13C是一种核素，而C60是一种单质，B不正确；质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，C正确；15N的核外电子数与中子数分别是7和8，D不正确。
8．我国著名的化学家、教育家徐光宪先生因在稀土金属等研究领域的杰出贡献，荣获了
2008年度“国家最高科学技术奖”。 Ce是地壳中含量最高的稀土金属元素。下列关于
Ce的说法错误的是( )
A．质量数为140 B．中子数为82
C．质子数为58 D．核外电子数为198
答案 D
解析 元素符号左上角数字表示质量数，所以Ce的质量数为140，A正确；中子数＝质量数－质子数＝140－58＝82，B正确；元素符号左下角数字表示质子数，所以Ce的质子数为58，C正确；原子核外电子数＝质子数＝58，D错误。
9．(2022·江苏扬州邗江中学高一检测)关于X和X＋的叙述正确的是( )
A．一定都是由质子、中子、电子组成的
B．化学性质几乎完全相同
C．核电荷数和核外电子数一定相等
D．质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同
答案 D
解析 H只由质子、电子构成，A错误；X是原子，X＋是阳离子，化学性质不相同，B错误；核电荷数相同，而核外电子数不相等，C错误；X与X＋质子数一定相同，质量数前者小，中子数后者大，D正确。
10．“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料，下列关于Pu的说法正确的是( )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu具有完全相同的物理性质
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
答案 D
解析 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，Pu与U的质子数不同，不互为同位素，故A错误；Pu与U的质子数不同，属于不同的元素，其化学性质不同，故C错误；Pu与Pu具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，则具有相同的最外层电子数，故D正确。
11．科学家发现两种微粒：第一种是由四个中子构成的微粒“四中子”；第二种是由四个氧原子构成的分子。下列关于这两种微粒的说法不正确的是( )
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第二种微粒是氧元素的另一种同位素
D．第二种微粒的化学式为O4
答案 C
解析 中子是不带电的微粒，所以“四中子”不显电性，A正确；根据质量数＝中子数＋质子数可知，“四中子”质量数为4，B正确；四个氧原子构成的分子是一种氧单质，化学式为O4，C错误、D正确。
12．(2022·陕西洛南中学检测)同温同压下，等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳，下列说法正确的是( )
A．所含分子数和质量均不相同
B．含有相同的分子数和电子数
C．含有相同的质子数和中子数
D．含有相同数目的中子、原子和分子
答案 D
解析 同温同压下，等体积的两容器内气体的物质的量相同，所以14N18O、13C18O分子数相同，但二者摩尔质量不同，所以质量不同，A错误；14N18O、13C18O分子数相同，14N18O、13C18O分子含有的电子数分别为15、14，所以含有的电子数不同，B错误；14N18O、13C18O分子数相同，14N18O、13C18O分子含有的质子数分别为15、14，中子数都是17，所以含有的质子数不同，中子数相同，C错误；14N18O、13C18O分子都是双原子分子，中子数都是17，所以原子数与中子数也相等，D正确。
13．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol
B.(A－N) mol
C.(A－N) mol
D.(A－N＋m) mol
答案 A
解析
14．下列说法正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素 ②电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ④所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子 ⑤同种元素的原子的质量数必相等
A．①② B．②③
C．③⑤ D．①④⑤
答案 B
15．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)Fe原子的核内中子数为__________，该原子的核外电子数为______________。
(2)以下关于Fe的叙述正确的是________(填字母)。
A.Fe与Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C.Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe
(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是______________________。
答案 (1)19 26 (2)AC (3)Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
解析 (1)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，核外电子数＝质子数＝26。(2)Fe与Fe的质子数相同，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素；Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的。
16．(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________。
答案 (1)O (2)①6 5 ②H、H、H
③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16
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核素互称为同位素，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。