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第3节 原子结构的模型
第1课时 原子的结构
知识要点分类练 夯实基础
知识点1 原子结构模型及其发展过程
1、如图2-3-1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（ ）
图2-3-1
A、①③②⑤④ B、①②③④⑤ C、①⑤③②④ D、①③⑤④②
2、1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验(如图2-3-2),根据这个实验获得的正确结论是（ ）
图2-3-2
A、金原子核带正电荷 B、金原子是实心球体,紧密排列
C、金原子中有带负电的电子 D、金原子核的质量与a粒子质量相当
知识点2 原子核的秘密
3、人类对原子结构的认识为现代量子理论的建立奠定了基础,原子核中一定含有的粒子是（ ）
A、中子 B、质子 C、电子 D、质子和电子
4、如图2-3-3为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列
说法正确的是（ ）
图2-3-3
A、c代表原子核 B、原子中b与c的数目一定相同
C、核电荷数由b决定 D、原子中a与c的数目一定相同
5、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2-3-4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 。
图2-3-4
6、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人地球磁场。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、a粒子(氦的原子核) B、电子 C、质子 D、中子
规律方法综合练 提升能力
7、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
8、（2021绍兴柯桥期末）如图2-3-5中甲是我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔,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（ ）
图2-3-5
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
9、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
10、在分子、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 。
11、（2021宁波北仑期末）19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生提出类似“葡萄干面包”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验。
[收集证据]绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数a粒子发生了较大的偏转,并且有极少数a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]a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）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 。
（2）如图2-3-6中能正确反映实验结果的是 。
图2-3-6
（3）能说明原子内部绝大部分是空的证据是 （用收集的证据回答）。
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第3节 原子结构的模型
第1课时 原子的结构
知识要点分类练 夯实基础
知识点1 原子结构模型及其发展过程
1、如图2-3-1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（▲）
图2-3-1
A、①③②⑤④ B、①②③④⑤ C、①⑤③②④ D、①③⑤④②
【答案】A
【解析】19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型，1911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，1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型（几率说），为近代量子力学原子模型。
【分析】本题考查了原子的结构和化学史，难度不大，注意基础知识的积累。
【详解】（1）19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。（2）1911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。（3）1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”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（几率说），为近代量子力学原子模型。（5）1913年丹麦物理学家波尔（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。故选A。
2、1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验(如图2-3-2),根据这个实验获得的正确结论是（▲）
图2-3-2
A、金原子核带正电荷 B、金原子是实心球体,紧密排列
C、金原子中有带负电的电子 D、金原子核的质量与a粒子质量相当
【答案】A
【解析】根据该实验的三种现象来分析：大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数的α粒子被反弹了回来，每一种现象说明了什么问题。
【分析】通过回答本题知道了原子中，原子核的体积很小，但质量很大，带正电荷，核外电子的质量很小。
【详解】A、一小部分改变了原来的方向，又因为α粒子带正电，所以遇到了带正电的微粒才改变了方向，说明了金原子核带正电，故A说法正确；B、大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明金原子并不是实心球体，原子核外空间很大，故B说法错误；C、该实验的三种现象根本不能说明核外电子所带电荷情况，故C说法错误；D、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，故D说法错误。故选：A。
知识点2 原子核的秘密
3、人类对原子结构的认识为现代量子理论的建立奠定了基础,原子核中一定含有的粒子是（▲）
A、中子 B、质子 C、电子 D、质子和电子
【答案】B
【解析】根据原子核的构成粒子解答。
【分析】本题难度较小，识记原子及原子核的构成是解答问题的关键。
【详解】原子由原子核和电子构成，原子核一般由质子和中子构成，但有的原子中没有中子，如氢原子。故选：B。
4、如图2-3-3为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列
说法正确的是（▲）
图2-3-3
A、c代表原子核 B、原子中b与c的数目一定相同
C、核电荷数由b决定 D、原子中a与c的数目一定相同
【答案】D
【解析】根据质子数决定元素的种类解答；根据原子中质子数＝电子数解答；根据原子中质子数和中子数不一定相等解答；根据原子的质量主要集中在原子核上解答。
【分析】本题考查的是微观粒子的构成以及数量间的关系，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】由图示可知：a代表电子，b代表中子，c代表质子。在原子中，质子数和中子数不一定相等，核电荷数由质子数决定，核内质子数等于核外电子数。故选D。
5、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2-3-4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 ▲ 。
图2-3-4
【答案】质子 电阻 很小
【解析】【分析】【详解】碳原子核内有6个质子和6个中子，核外有6个电子，且围绕原子核作高速运动；原子核在原子中所占的体积很小。故答案为：质子 电阻 很小
6、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人地球磁场。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、a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】本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。
规律方法综合练 提升能力
7、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
【答案】C
【解析】利用在原子中，核电荷数（原子核带的电荷数）＝质子数＝核外电子数＝原子序数。解决。
【分析】本题考查学生在原子中存在的关系式：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数，可以根据所学知识进行回答，较简单。
【详解】在原子中，核电荷数（原子核带的电荷数）＝质子数＝核外电子数＝原子序数，而质子数不一定等于中子数，如在氚原子中，质子数是1,而中子数是2。故选C。
8、（2021绍兴柯桥期末）如图2-3-5中甲是我们考试填涂答题卡专用的2B铅笔,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（▲）
图2-3-5
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。
9、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
【答案】C
【解析】根据u夸克带电量为e,d夸克带电量为e，质子带正电、中子不带电来判断u夸克、d夸克的个数。
【分析】该题属于高科技题，但落点低。明确质子带一个单位正电荷，中子不带电是解本题的关键。
【详解】由质子带一个单位正电荷，中子不带电，设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y,x、y取正整数，则x×e+y×(-e)=1,解得x=2、y=1；设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n,m、n取正整数。m×(e)+n×(-e)=0,解得m=1、n=2,故选C。
10、在分子、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 ▲ 。
【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）原子核 （7）质子、电子 （8）分子
【解析】【解题方法提示】能直接构成物质的粒子有分子；能直接构成物质的粒子都能保持物质的化学性质；在原子中，由原子核和核外电子构成，而原子核由质子和中子组成，核内质子数等于核外电子数；一个质子带一个单位的正电荷，一个电子带一个单位的负电荷，中子不带电；分子、原子不带电；电子带负电；化学变化是分子分成原子、原子重新组合成新的分子的过程。
【分析】【详解】（1）能直接构成物质的粒子有分子（比如氧气）、原子（比如铁）。（2）能直接构成物质的粒子都能保持物质的化学性质，由分子构成的物质，保持物质化学性质的粒子是分子，由原子构成的物质，保持物质化学性质的粒子是原子。（3）显示电中性的是分子、原子、中子。（4）一个质子带一个单位的正电荷，一个电子带一个单位的负电荷，中子不带电，原子核由质子和中子组成，故带正电的是粒子有质子和原子核。（5）带负电的粒子有电子。（6）决定原子质量大小的粒子是原子核。（7）在原子中，核内质子数等于核外电子数。（8）化学变化是分子分成原子、原子重新组合成新的分子的过程，故化学变化中分子一定改变。
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）原子核 （7）质子、电子 （8）分子。
11、（2021宁波北仑期末）19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生提出类似“葡萄干面包”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验。
[收集证据]绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数a粒子发生了较大的偏转,并且有极少数a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]a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）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 ▲ 。
（2）如图2-3-6中能正确反映实验结果的是 ▲ 。
图2-3-6
（3）能说明原子内部绝大部分是空的证据是 ▲ （用收集的证据回答）。
【答案】（1）原子核 （2）乙 （3）绝大多数α粒子穿过后方向不变
【解析】（1）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；（2）（3）根据实验证据可以说明α粒子轰击金箔时的图像和说明原子内部绝大部分是空的。
【分析】本题主要考查了如何根据实验现象正确判断物质的构成问题，考查了学生分析问题解决问题的能力。
【详解】（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数a粒子就不会发生偏转，而极少数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。（2）a粒子带正电，当α粒子束轰击金箔时，大部分α粒子运动方向发生了偏转，且与原子核的距离越近，偏转方向越大，极少数的a粒子原路返回。（3）实验中能说明原子内部绝大部分是空的证据是绝大多数a粒子穿过后方向不变说明了在原子内部有一个相对较大的空间。
故答案为： （1）原子核 （2）乙 （3）绝大多数α粒子穿过后方向不变
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