第三单元 课题2 原子的结构（含解析）—2022-2023学年九年级化学上册最新命题导向假期培优

第三单元 物质构成的奥秘
课题2 原子的结构
一、选择题
1.山西省发现了一座大型金矿，其储量达50吨以上。构成下列物质的微粒与构成金(Au)的微粒相同的是 ( )
A.氮气 B.汞 C.二氧化碳 D.氯化钠
2.嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3，氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图，下列说法正确的是 ( )
A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等 C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4
3.在近代原子学说的发展过程中，有下列观点：①物质都是由原子构成的；②原子是实心球体；③正电荷均匀分布在整个原子内。
1911年卢瑟福用带正电的a粒子轰击原子，发现多数a粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的是 ( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海，多国对此表示反对。核污水中含有氚，如图为氚原子结构示意图，由图可知氚原子 ( )
A.含有2个质子 B.核电荷数为1 C.核外有3个电子 D.质子数和中子数相等
5.硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的核外电子数为34，质子数与中子数之和为79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是 ( )
A.核电荷数为34 B.最外层电子数为34 C.质子数为34 D.中子数为45
6.如下粒子结构示意图中，表示阴离子的是 ( )
A. B. C. D.
7.已知原子序数为X的甲原子质量为A千克，碳－12原子的质量为B千克，则一个甲原子的核内中子数一定为 ( )
A.X B. C.12－X D.
8.已知M2+核外有x个电子，其相对原子质量为a，则该粒子含有的中子数为 ( )
A.a－x－2 B.x+2 C.a+x－2 D.x－2
9.如图是钠的原子结构示意图，从图中可获得的信息是 ( )
A.钠原子核内的中子数为11 B.钠原子的核外一共有3个电子层
C.钠原子的核外第一层有1个电子 D.钠原子在化学反应中失去1个电子成为Na－
10.铁是年产量最高的金属，结合下图有关信息分析，下列说法正确的是 ( )
A.铁原子结构示意图中x＝14 B.铁原子核内含有26个中子
C.Fe转化为Fe2+需得到2个电子 D.Fe2+与Fe3+质子数不同
11.中国天眼FAST是目前世界唯一的天眼，它用到的高性能碳化硅是一种新型材料。如图是硅的粒子结构示意图，下列说法正确的是 ( )
A.该粒子属于阳离子 B.该粒子达到了相对稳定结构
C.该粒子的中子数是14 D.该粒子核外有三个电子层
12.建立模型是学习化学的重要方法。下列有关模型正确的是 ( )
A.钠离子结构示意图 B.空气组成模型
C.化学反应分类模型 D.原子结构模型
13.2021年2月，嫦娥五号从月球带回的月壤样品向公众展出。月壤中含有丰富的氦﹣3，其原子核中质子数为2、中子数为1。氦﹣3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。下列关于氦﹣3的说法正确的是 ( )
A.原子核外电子数为3 B.相对原子质量为2
C.原子结构示意图为 D.氦﹣3原子的化学性质非常活泼
14.铝原子结构示意图如图。原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由 14 个铝原子构成，其最外层电子数的总和为 40 时相对稳定。关于该铝原子簇的说法错误的是
A.该粒子的总质子数为182 B.该粒子的质量主要集中在其原子核上
C.该粒子带两个单位负电荷 D.该粒子的符号是
二、填空与简答题
15.请你运用所学化学知识解答问题：
(1)现有质量相同的钠、镁、铝三种金属，哪一种金属含的原子最多___？为什么？________
(2)碘和碘蒸气都能使淀粉变蓝色，其原因是什么？_________
(3)许多因素会影响化学反应速率，如：催化剂、反应物浓度、接触面积等。请任选一条因素并举例说明该因素是如何影响化学反应速率的。________例：食物在夏天比在冬天变质快，说明温度越高，化学反应速率越快。
16.正电子、负质子等都是反粒子，他们跟通常说的电子和质子相比较，质量相等，但电性相反.科学家设想，在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质﹣﹣﹣反物质.物质与反物质相遇会产生“湮灭”现象，释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景十分可观.
根据以上信息，甲、乙、丙、丁四位同学作出相应的预测：
甲：氧原子呈电中性，反氧原子带电.
乙：氧原子的相对原子质量是16，反氧原子的相对原子质量也是16.
丙：氧气能供给呼吸，反氧气不能供给呼吸.
丁：氧气能支持燃烧，反氧气不能支持燃烧.
(1)你认为：上述四位同学的预测中，一定正确的是________ ；一定错误的是________ ；可能正确的是________ .
(2)假设存在反氧气，请对反氧气能否支持燃烧设计实验验证，其实验操作、预测现象及实验结论是________ .
三、科普阅读题
17.1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图所示：
①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。 ②金箔 作为靶子，厚度1μm，重叠了3000层左右的原子。
③荧光屏 α粒子打在上面发出闪光。 ④显微镜 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)已知金的原子核带79个单位的正电荷，金原子的相对原子质量是197，则金原子核内含有的粒子及个数分别是________。
(2)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______。
(3)1μm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.原子是实心的 B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子的质量是均匀分布的 D.原子中心有一个很大的核
试卷第4页，共4页
试卷第3页，共4页
【参考答案及解析】
1.B
【详解】金属于金属元素，构成金(Au)的微粒是原子。
A、氮气是由氮分子构成的，不符合题意；
B、汞属于金属元素，是由汞原子构成的，符合题意；
C、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不符合题意：
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的化合物，不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】A、氦﹣3原子含有1个中子，故A不正确；
B、氦﹣3原子中电子数和质子数都是2相等，故B正确；
C、核内质子数是2，所以核电荷数为2，故C不正确；
D、相对原子质量为，故D不正确。故选B。
3.C
【详解】用带正电的a粒子轰击原子，发现多数a粒子穿过后仍保持原来的运动方向，说明原子核内有很大的空间，原子不是实心球体，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明正电荷集中在原子核上，不是均匀分布在整个原子内，不能说明物质都是由原子构成的。
故可以否定上述观点中的是②③。
故选C。
4.B
【详解】A、根据图示可知，氚原子含有1个质子，错误；
B、核电荷数＝质子数，据图可知氚原子含有1个质子，因此核电荷数为1，正确；
C、原子中质子数等于电子数，故核外电子数为1，错误；
D、据图可知氚原子含有1个质子、2个中子，因此质子数和中子数不相等，错误。
故选：B。
5.B
【详解】A、在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，已知硒的核外电子数为34，则硒原子的核电荷数为34，该选项说法正确；
B、核外电子排布时，最外层不超过8个电子，该选项说法不正确；
C、硒原子的质子数=核外电子数=34，该选项说法正确；
D、由于相对原子质量≈质子数+中子数，则硒原子的中子数为79－34=45，该选项说法正确。
故选B。
6.A
【详解】A、质子数＝9，核外电子数＝10，质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项符合题意；
B、质子数＝核外电子数＝10，为原子，故选项不符合题意；
C、质子数＝11，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项不符合题意；
D、质子数＝12，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项不符合题意。
故选：A。
7.B
【详解】甲原子质量为A千克与碳－12原子的质量为B千克的的比值是甲原子的相对原子质量，则甲原子的相对原子质量= ，在原子中，原子序数=质子数，相对原子质量=中子数+质子数，一个甲原子的核内中子数=相对原子质量－质子数=；
答案：B。
8.A
【详解】已知M2+ 核外有x个电子，其相对原子质量为a， M2+是M原子失去两个电子形成的，故M原子核外电子数为 x+2 ；根据在原子中核内质子数=核外电子数，故M原子核内质子数为 x+2 ；根据相对原子质量≈质子数 + 中子数，故该粒子含有的中子数=相对原子质量 质子数 =a (x+2)=a x－2 ，故选：A。
9.B
【详解】A、圆圈内数字为质子数，从结构示意图中看不出中子数，错误；
B、弧线表示电子层，钠原子的核外一共有3个电子层，正确；
C、离核最近的是第一层，钠原子的核外第一层有2个电子，错误；
D、钠原子最外层电子数为1，在化学反应中容易失去最外层层的1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，符合为Na+，错误；
故选B。
10.A
【详解】A、在原子结构示意图中，质子数=核外电子数，则，，故A正确；
B、由原子结构示意图可知，质子数为26，，铁原子核内含有个中子，故B不正确；
C、原子失去电子，带正电荷，Fe转化为Fe2+需失去2个电子，故C不正确；
D、Fe2+与Fe3+同种元素形成的离子，质子数相同，故D不正确。故选A。
11.D
【详解】A、该粒子中质子数和核外电子数相等，不带电荷，所以为原子，故A错误；
B、除了第一周期元素，其他周期元素的原子最外层电子数需要达到8个才能相对稳定，该粒子最外层电子数为4，没有达到相对稳定结构，故B错误；
C、由图示可知，该粒子的质子数为14，不是中子数，故C错误；
D、由图示可知，该粒子核外有三个电子层，故D正确；
故选：D。
12.A
【详解】A、钠是11号元素，在原子中，质子数=核外电子数=原子序数=11，钠离子是钠原子失去最外层1个电子后形成的，故钠离子核外电子排布为2、8，故钠离子结构示意图为，符合题意；
B、空气中氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，其他成分约占空气体积的1%，不符合题意；
C、有的化合反应是氧化反应，如木炭燃烧生成二氧化碳，有的化合反应不是氧化反应，如二氧化碳和水反应生成碳酸，故化合反应和氧化反应属于交叉关系，不符合题意；
D、原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，不符合题意。
故选A。
13.C
【详解】A、氦－3原子中，原子核中质子数为2、中子数为1，而原子中质子数和核外电子数相等，则其核外电子数为2，故A错误；
B、原子的相对原子质量约等于该原子中质子数加中子数，则氦－3的相对原子质量为2+1=3，故B错误；
C、氦－3原子中质子数为2，则其核外电子数为2，其原子结构示意图为，故C正确；
D、根据氦－3原子的结构示意图可知，该原子的最外层电子数为2，属于相对稳定结构，则其化学性质不活泼，故D错误；
故选C。
14.C
【详解】A、由于1个铝原子中含有13个质子，而铝原子簇由 14 个铝原子构成，则其中总质子数为13×14=182，该选项说法正确；
B、原子中，电子的质量很小，主要集中在原子核中，该选项说法正确；
C、由于铝原子的最外层电子数为3个，14×3=42>40，则该粒子带两个单位正电荷，该选项说法错误；
D、元素符号右下角的数字表示分子中原子个数，右上角的数字表示离子所带电荷数，则该粒子的符号是，该选项说法正确。
故选C。
15. 钠 相对原子质量越大，其实际质量越大，钠原子的相对原子质量最小，故质量相等的三块金属中钠含的原子最多 碘和碘蒸气都是由碘分子构成的，同种分子，化学性质相同 接触面积，煤粉比煤块在空气燃烧的更快，更剧烈，说明增大反应物的接触面积，可以加快化学反应速率
【详解】(1)原子的相对原子质量反映了其实际质量，相对原子质量越大，其实际质量越大；由于相对原子质量的大小关系是铝＞镁＞钠，真实质量也是这一关系，故质量相等的钠、镁、铝三块金属，所含原子个数由多到少的顺序是：钠＞镁＞铝；
(2)碘和碘蒸气都能使淀粉变蓝色，是因为它们是由碘分子构成的，分子能保持物质的化学性质，同种的分子性质相同；
(3)煤粉比煤块在空气燃烧的更快，更剧烈，说明反应物的接触面积越大，反应的速率越大。
16. 乙； 甲； 丙、丁； 用一根带火星木条伸入盛有反氧气的集气瓶中，如果木条复燃证明反氧气能支持燃烧，如果木条熄灭证明反氧气不能支持燃烧
【分析】根据题中提供的信息，结合已有的知识进行分析解答。
【详解】(1)甲预测：根据题目信息可知：反氧原子的结构应该为：8个反质子，8个中子构成原子核(由于中子不带电，故不存在反中子)，核外有8个反电子。原子核带8个单位负电荷核外带8个单位正电荷，反氧原子也呈电中性，故错误；乙预测：根据题目信息可知：氧原子和反氧原子的质量相等，故其相对原子质量也相等，都为16，故正确；丙预测：反氧气是否能供给呼吸，需通过实验来验证，故可能正确；丁预测：反氧气是否支持燃烧，需通过实验来验证，故可能正确。上述四位同学的预测中，一定正确的是乙；一定错误的是甲；可能正确的是丙、丁；
(2)反氧气能否支持燃烧实验设计可仿照检验氧气能否支持燃烧实验设计。用一根带火星的木条伸入盛满反氧气的容器中，如果木条复燃，则表明反氧气能支持燃烧，如果木条熄灭则表明反氧气不能支持燃烧。
【点睛】读懂信息是解答本题的基础。
17.(1)质子79个、中子118个
(2)原子核
(3)B
【解析】(1)
在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，金原子的核电荷数为79，即金原子的核内有79个质子，核外有79个电子，又因为相对原子质量=质子数+中子数，所以金原子核内的中子数为：197－79=118个，即金原子中由79个质子和118个中子构成原子核；
(2)
原子的质量主要集中在原子核上，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”，这里的“很小的结构”是指原子中的结构就是原子核；
(3)
1μm金箔包含了3000层金原子，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。