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第3节 原子结构的模型
第1课时 原子的结构
基础聚焦
1.原子结构的模型是在实验和探索中不断地修正和完善的。如图甲、乙、丙、丁所示，下列有关说法错误的是（▲）
A.图甲是汤姆生模型：正电荷均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在其中
B.图乙是卢瑟福模型：电子在中心原子核里，正电荷在核外绕核运动
C.图丙是玻尔模型：电子在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
D.图丁是现代原子结构模型：电子绕核运动形成一个带负电荷的云团
【答案】B
【解析】A、根据汤姆生建立的“汤姆生模型”即“西瓜模型”正电荷是西瓜肉，电子是西瓜籽进行解答；B、根据卢瑟福建立的“卢瑟福模型”是发现原子核，原子核居于原子中心，电子围绕带正电的原子核随意动转进行解答；C、根据波尔建立的“分层模型”认为电子在原子核周围分层运动进行解答；D、根据现代科学家认为电子是在原子核周围分层运动进行解答。
【分析】了解人类认识物质世界的历史，对培养科学探究精神和科学态度有着不可忽视的作用。
【详解】A、汤姆生建立的“汤姆生模型”即“西瓜模型”正电荷是西瓜肉，电子是西瓜籽，故A正确；B、卢瑟福建立的“卢瑟福模型”是发现原子核，原子核居于原子中心，带负电的电子围绕带正电的原子核分层高速动转，故B错误；C、波尔建立的“分层模型”认为电子在原子核周围分层运动，故C正确；D、现代科学家认为电子是在原子核周围分层运动，故D正确。故选：B。
2.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
【答案】D
【解析】极光是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地磁场，受到地球对它的洛伦兹力的作用，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，然后结合材料的内容完成答题。
【分析】题考查了极光的形成原因，能够从短文中获取对解题有用的信息是解题的关键。
【详解】根据材料可知，人们看到的极光，其发生是由于太阳带电粒子流进入地球磁场中造成的，因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，所以中子没有高能带电粒子，人们不能看到极光现象，故D符合题意。故选：D。
3.卢瑟福将α粒子通过黄金薄片后发现大部分a粒子直线穿过金箔，少部分a粒子有偏转，极少数α粒子有较大偏转，乃至被弹回。这就是著名的α粒子散射实验（如图所示），下列对该实验的认识错误的是（▲）
A.大多数a粒子直线穿过金箔是因为金原子核非常小
B.极少数α粒子被弹回是因为撞到了金原子核
C.部分α粒子有偏转是因为a粒子带负电
D.极少数a粒子被弹回说明金原子核质量远比a粒子质量大
【答案】C
【解析】根据题意，卢瑟福将α粒子通过黄金薄片后发现大部分α粒子直线穿过金箔，少部分α粒子有偏转，极少数α粒子有较大偏转，乃至被弹回，结合题意进行分析判断。
【分析】本题难度不大，理解题意，了解原子的构成、明确原子核带正电等是正确解答本题的关键。
【详解】A、原子核的体积非常小，核外有着相对巨大的空间，大多数α粒子直线穿过金箔是因为金原子核非常小，故选项说法正确。B、原子的质量主要集中在原子核上，极少数α粒子被弹回是因为撞到了金原子核，故选项说法正确。C、同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，原子核带正电，部分α粒子有偏转是因为受到了排斥，则α粒子带正电，故选项说法错误。D、极少数α粒子被弹回，是因为原子核体积很小，但是质量比α粒子大得多，说明金原子核质量远比α粒子质量大，故选项说法正确。故选：C。
4.如图所示为某原子的结构示意图，该原子的原子核中有（▲）
A.6个质子和8个中子 B.8个质子和6个中子
C.6个质子和8个电子 D.8个质子和6个电子
【答案】A
【解析】在原子中，质子数=核外电子数，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
【分析】本题考查了原子核的构成，明确原子核是由质子和中子构成的，在原子中，质子数=核外电子数是解题的关键。
【详解】因为原子中，6个质子数=核外电子数，由该原子的结构示意图可知，其原子核外有6个电子，所以原子核内有6个质子，原子核是由质子和中子构成的，故选：A。
5.2004年诺贝尔物理学奖颁给了美国三位科学家—格罗斯、波利泽和维尔泽克，他们在有关原子核内夸克之间存在的强作用力的研究方面作出了重要的贡献。下列有关夸克的说法不正确的是（▲）
A.夸克是比质子和中子更微小的基本粒子 B.质子和中子都由夸克构成
C.不是所有分子中都存在夸克粒子 D.夸克是科学研究的一个热点
【答案】C
【解析】根据中子和质子都能分成夸克，进行解答。
【分析】本题主要考查了化学的基础知识，对化学基础知识掌握要牢固，会用化学的知识分析解决问题。
【详解】A、夸克是比质子和中子更微小的基本粒子，夸克是目前发现的最小基本粒子，故说法正确；B、质子和中子都是由夸克构成的，故说法正确；C、所有分子中都存在夸克粒子，故说法错误；D、夸克研究是科学研究的一个新领域，且是个热点领域，正确；故选C。
6.学习完“原子结构模型的建立”之后，萍萍同学形成了下列认识，其中错误的是（▲）
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.核外电子在离核远近不同的区域中运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【解析】A、根据原子的构成考虑；B、根据核外电子的分层排布考虑；C、根据电子的质量很小可以忽略不计；D、根据原子核的体积很小考虑。
【分析】解答本题关键是熟悉原子的结构，知道原子中各量的质量关系。
【详解】A.原子的构成：由原子核和核外电子构成，故A说法正确；B.核外电子是分层排布的，核外电子在离核远近不同的区域中运动，故B说法正确；C.电子的质量很小可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上，故C说法错误；D.原子核的体积很小，原子核的体积与整个原子的体积相比要小的多，故D说法正确。故选：C。
7.氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列可作为氢原子的模型图的是（▲）
【答案】D
【解析】原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电，电子带负电。
【分析】原子的核式结构模型为中考的热点，应熟练掌握；在记忆时可借助太阳系模型帮助记忆。
【详解】由原子核式结构模型可知：原子核应该是在中央位置，而且只占了很小一部分的体积；核外电子是在外层绕着原子核作轨道运动，故只有D符合。故选D。
8.人类对原子结构的认识永无止境。道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均被证实是 ▲ 的（选填“正确”或“错误”）。卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由带 ▲ 电荷的原子核和带 ▲ 电荷的核外电子构成的。
【答案】错误； 正； 负
【解析】原子结构的认识历史，现代原子理论认为原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外电子构成。
【分析】【详解】汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均被证实是错误的。原子是由居于原子中心的带正电的原子核和带负电的核外电子构成，而非“嵌着葡萄干的面包”或“不可再分的实心球体”；原子的质量主要集中在原子核上。
故答案为：错误； 正； 负
9.在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些微粒中：
（1）能直接构成物质的微粒有 ▲ 。
（2）能保持物质化学性质的微粒有 ▲ 。
（3）显示电中性的微粒有 ▲ 。
（4）带正电的微粒有 ▲ 。
（5）带负电的微粒有 ▲ 。
（6）质量最小的微粒是 ▲ 。
（7）在同一原子里数目相等的是 ▲ 。
【答案】（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）电子； （7）质子和电子
【解析】可以根据微观粒子的构成、微观粒子的电性等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论。
【分析】本题考查了有关微粒的质量以及电性的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。要求同学们加强对基础知识的储备，以便灵活应用。
【详解】（1）能直接构成物质的基本微粒是分子、原子，故填：分子、原子；（2）能保持物质化学性质的微粒有分子、原子，故填：分子、原子；（3）能显示电中性的微粒有分子、原子；中子，故填：分子、原子、中子；（4）带正电荷的微粒有质子、原子核，故填：质子、原子核；（5）带负电荷的微粒有电子，故填：电子；（6）电子是质量最小的微粒，故填：电子；（7）在原子中，核内质子数等于核外电子数，故填：质子和电子。
故答案为：（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）电子； （7）质子和电子
思维拓展
10.人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程，下列有关叙述不正确的是（▲）
A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B.玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型
C.英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子
D.道尔顿提出了原子是不可再分的实心球体
【答案】A
【解析】【分析】【详解】略
11.用高能粒子轰击原子核是研究微观粒子的一种方法。
1934年，科学家费米用中子轰击铀原子（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，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，并用图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。
（1）费米用中子轰击铀原子，不可能增加铀原子的 ▲ 。数，所以得不到93号元素。
（2）结合材料分析，下列观点正确的是 ▲ （填字母）。
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
【答案】（1）质子； （2）ABC
【解析】（1）根据元素的定义分析；（2）根据材料进行分析。
【分析】此题是一道材料题，考查了人类对科学的探索过程。
【详解】（1）元素是具有相同质子数的一类原子的总称，费米用中子轰击铀原子，不可能增加铀原子的质子数，所以得不到93号元素。（2）A、面对前人的观点要敢于质疑，而不是简单的迷信和盲从，故A正确；B、科学结论的得出要依据客观事实，在实验和实践的基础上发现和归纳，故B正确；C、人类对科学的认识是一个不断修正、完善的过程，在研究过程中允许出现偏差或错误，故C正确。故选：ABC。故答案为：（1）质子； （2）ABC
创新应用
12.我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔如图甲所示，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（▲）
A.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
【答案】A
【解析】【分析】【详解】A、核外电子在离核远近不同的区域中运动，通常能量高的离核远，能量低的离核近，故选项说法正确。B、原子中：质子数=核电荷数=电子数，B错误；C、原子不是最小的微粒，它由质子、中子和电子构成，这三种微粒又是由更小的微粒夸克构成，但是夸克也不一定是最小的微粒，能再分，故C错误；D、中子质量和质子质量大约相等，电子质量比它们小的多，电子质量相对于质子和中子质量可忽略，D错误；故选：A。
13.在原子结构探究的过程中，科学家们提出不同的观点，道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”.....
（1）如今看这些观点是不完善甚至是完全错误的，这体现科学是需要不断完善的和修正的过程，对此你还能有什么感悟？ ▲ 。
（2）科学家通过α粒子散射实验，发现α粒子运动轨迹如图所示，根据示意图你认为能推测出的原子结构为下列的 ▲ （填字母）。
（3）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 ▲ （填字母）。
【答案】（1）我们更应该学习的是科学家的思辨和论证的精神，才是真正的科学精神，并为人类开启科学的大门； （2）D； （3）A
【解析】（1）根据自己的学习经历和对科学的认识，分析解答；（2）α粒子带正电荷，原子核也带正电荷。当它从原子核附近经过时，会受到排斥力而改变运动方向。根据图片分析正电荷的分布情况即可；（3）转换法是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量的研究方法。
【分析】人类对科学世界的探索是不断深入、永无止境的，选择正确的研究方法可以起到事半功倍的效果。
【详解】（1）如今看这些观点是不完善甚至是完全错误的，这体现科学是需要不断完善的和修正的过程，我的感悟是：我们更应该学习的是科学家的思辨和论证的精神，才是真正的科学精神，并为人类开启科学的大门。（2）根据图片可知，大多数α粒子的运动轨迹没有变化，这说明它们几乎没有受到电磁力，即它们所经过的大部分空间没有正电荷的分布。而只有很少数的α粒子发生了大角度的偏转，这说明它们受到了原子核的排斥力，但是占的空间很小。据此推测，原子中间是原子核，质量很大但是体积很小，故选D。（3）A.引入磁感线研究磁场性质，使用了模型法，故A符合题意；；B.用电磁铁吸引大头针的多少反应电磁铁磁性的强弱，使用了转换法，故B不合题意；C.如果电流表的指针摆动，那么说明电路中产生了感应电流，使用了转换法，故C不合题意；D.用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场，使用了转换法，故D不合题意；故选A。
故答案为：（1）我们更应该学习的是科学家的思辨和论证的精神，才是真正的科学精神，并为人类开启科学的大门； （2）D； （3）A
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第3节 原子结构的模型
第1课时 原子的结构
基础聚焦
1.原子结构的模型是在实验和探索中不断地修正和完善的。如图甲、乙、丙、丁所示，下列有关说法错误的是（ ）
A.图甲是汤姆生模型：正电荷均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在其中
B.图乙是卢瑟福模型：电子在中心原子核里，正电荷在核外绕核运动
C.图丙是玻尔模型：电子在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
D.图丁是现代原子结构模型：电子绕核运动形成一个带负电荷的云团
2.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
3.卢瑟福将α粒子通过黄金薄片后发现大部分a粒子直线穿过金箔，少部分a粒子有偏转，极少数α粒子有较大偏转，乃至被弹回。这就是著名的α粒子散射实验（如图所示），下列对该实验的认识错误的是（ ）
A.大多数a粒子直线穿过金箔是因为金原子核非常小
B.极少数α粒子被弹回是因为撞到了金原子核
C.部分α粒子有偏转是因为a粒子带负电
D.极少数a粒子被弹回说明金原子核质量远比a粒子质量大
4.如图所示为某原子的结构示意图，该原子的原子核中有（ ）
A.6个质子和8个中子 B.8个质子和6个中子
C.6个质子和8个电子 D.8个质子和6个电子
5.2004年诺贝尔物理学奖颁给了美国三位科学家—格罗斯、波利泽和维尔泽克，他们在有关原子核内夸克之间存在的强作用力的研究方面作出了重要的贡献。下列有关夸克的说法不正确的是（ ）
A.夸克是比质子和中子更微小的基本粒子 B.质子和中子都由夸克构成
C.不是所有分子中都存在夸克粒子 D.夸克是科学研究的一个热点
6.学习完“原子结构模型的建立”之后，萍萍同学形成了下列认识，其中错误的是（ ）
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.核外电子在离核远近不同的区域中运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
7.氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列可作为氢原子的模型图的是（ ）
8.人类对原子结构的认识永无止境。道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均被证实是 的（选填“正确”或“错误”）。卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由带 电荷的原子核和带 电荷的核外电子构成的。
9.在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些微粒中：
（1）能直接构成物质的微粒有 。
（2）能保持物质化学性质的微粒有 。
（3）显示电中性的微粒有 。
（4）带正电的微粒有 。
（5）带负电的微粒有 。
（6）质量最小的微粒是 。
（7）在同一原子里数目相等的是 。
思维拓展
10.人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程，下列有关叙述不正确的是（ ）
A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B.玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型
C.英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子
D.道尔顿提出了原子是不可再分的实心球体
11.用高能粒子轰击原子核是研究微观粒子的一种方法。
1934年，科学家费米用中子轰击铀原子（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，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，并用图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。
（1）费米用中子轰击铀原子，不可能增加铀原子的 。数，所以得不到93号元素。
（2）结合材料分析，下列观点正确的是 （填字母）。
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
创新应用
12.我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔如图甲所示，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（ ）
A.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
13.在原子结构探究的过程中，科学家们提出不同的观点，道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”.....
（1）如今看这些观点是不完善甚至是完全错误的，这体现科学是需要不断完善的和修正的过程，对此你还能有什么感悟？ 。
（2）科学家通过α粒子散射实验，发现α粒子运动轨迹如图所示，根据示意图你认为能推测出的原子结构为下列的 （填字母）。
（3）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。卢瑟福用该研究方法来说明原子核的存在。下列实验研究与该方法不同的是 （填字母）。
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