沪教版化学九上层级提分练：3.1.3 原子结构和相对原子质量（含解析）

3.1.3 原子结构和相对原子质量
【基础训练】
1.在以下粒子中找出符合下列条件的粒子，将序号填在横线上：
①分子 ②原子 ③离子 ④阳离子 ⑤阴离子 ⑥原子核 ⑦质子 ⑧中子 ⑨电子
（1）质量最小的粒子：________；
（2）带正电荷的粒子：________；
（3）带负电荷的粒子：________；
（4）不显电性的粒子：________；
（5）决定原子质量的粒子：___________；
（6）与氢原子相对原子质量接近的：_________________；
（7）同一原子中数目相等的粒子：__________________；
（8）能直接构成纯净物的粒子：__________________；
（9）化学变化中最小的粒子：____________________。
2.原子的结构
（1）卢瑟福推测原子是由______和______构成的，电子在______外“很大”的空间内运动。原子核是由带正电荷的______和不带电的______构成的。质子和中子的质量______，都比电子的质量______，因此原子的质量几乎全部集中在______上。
（2）用原子结构示意图可方便简明地表示______。在如图所示的原子结构示意图中，①圆圈表示______，②圈内的数字表示______，③弧线表示______，④弧线上面的数字表示______。
（3）在原子中，______＝______＝______。
3.下列说法正确的是（　　）
A.任何原子都是由质子、中子和电子构成的
B.因分子是由原子构成的，故分子一定比原子大
C.原子与离子可通过电子得失来转变
D.因为原子中质子带正电，中子不带电，故整个原子显正电
4.下列关于相对原子质量的说法正确的是 。
A.相对原子质量就是原子质量
B.相对原子质量的单位为克
C.相对原子质量等于原子的质子数加电子数
D.原子的实际质量越大，其相对原子质量越大
5.2021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.相对原子质量为4 D.质子数和中子数相等
6.2019年8月《Science》杂志报道，科学家合成了一种环状碳分子C18，这种分子具有广泛的应用前景。1个环状碳分子C18中共含有18个（　　）
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】A
【解析】分子是由原子构成的，1个环状碳分子C18中含有18个碳原子。
故选：A。
7.下列有关分子、原子、离子、元素的说法中，正确的是（　　）
A.原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B.同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D.保持水的化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
8. 2021年4月，我国科学家首次合成的铀﹣214，是目前已知质量最小的铀原子。其相对原子质量为214，质子数是92。则铀﹣214原子的核外电子数为（　　）
A.92 B.122 C.214 D.306
9.1911年卢瑟福在研究原子结构时，用α粒子轰击金箔时，发现三种现象：
①有一部分α粒子改变原来的运动方向，原因是原子中的　 　带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。
②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是原子中原子核体积很小，原子中　 　占有很大的运动空间。
③极少数α粒子被弹回来，原因是金原子中　 　质量比α粒子大很多，撞击时α粒子被反弹了回来。
【能力提升】
1.以一种碳原子的质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量。如改为以一种氧原子质量的1/12作为基准，则以下量会发生改变的是
A.一个氢原子的实际质量 B.一滴水中所含水分子的个数
C.氨气的相对分子质量 D.一个氧分子和一个氢分子的质量比
2.核电荷数多于核外电子数的粒子一定是（　　）
A.分子 B.原子 C.阴离子 D.阳离子
3.下列有关微观粒子的说法正确的是（ ）
A.氯化钠是由氯化钠分子构成的
B.分子可以分成原子而原子不能再分
C.分子是保持物质性质的最小粒子
D.原子是由原子核和核外电子构成的
4.为了区分元素的同位素原子，有时把质子数和中子数的总数标出以示区别。氢有氕、氘、氚三种同位素原子。如果氕、氘原子分别用“、”来表示，那么氚原子模型符号 　 　。
5.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，如图是某同学学习物质结构层次后以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、c对应的是（ ）
A.原子核、核外电子 B.原子、核外电子
C.原子、原子核 D.核外电子、原子
6.人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1911年物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔。实验发现：多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的　 　；
（2）当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是　 　（填字母）。
7.通过探究物质构成的奥秘，我们知道，物质是由原子等粒子构成的。请在如图方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的。
【培优拓展】
1.认真分析测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（ ）
A.12 B.16 C.5 D.10
2.某粒子的结构示意图如图所示：。
(1)若该粒子带1个单位正电荷，则n＝__，其离子符号为____。
(2)若该粒子带2个单位负电荷，则n＝__，其离子符号为____。
(3)若是原子结构示意图，则n＝___。
3.已知一个碳12原子的实际质量为，则实际质量为的原子的相对原子质量为______。若一原子的相对原子质量为，核内中子数为，其核外电子数是______。
4.不久前，某国决定将核废水排放入海引发国际争论。核废水中含有氚、锶、铯等放射性元素。已知氚原子的核内质子数为1，中子数为2。下列关于氚、氢两种原子的说法正确的是（　　）
A.属于不同种元素 B.都有中子，但数目不同
C.最外层电子数相同 D.相对原子质量相同
5.我们常说“酒越陈越香”，酒在存放过程中会在微生物的作用下产生一种具有果香味的物质﹣﹣乙酸乙酯，其化学式为C4H8O2，下列有关乙酸乙酯的说法不正确的是
A.能够闻到酒的“香味”说明了分子在不停地运动
B.乙酸乙酯的相对分子质量为88
C.乙酸乙酯分子由碳原子、氢原子、氧原子构成
D.乙酸乙酯中氢元素含量最多
6.有一种人造氢原子（可表示为）的原子核中有3个中子，它可以结合成分子。一个分子中，下列微粒的个数不等于2的是
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
7.科学家发现一种只有四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。它与天体中的中子星构成类似。有关该粒子的说法不正确的是（　　）
A.不显电性
B.失去一个中子后显+1价
C.质量相当于一个氦（He）原子的质量
D.在现有的周期表中不可能有它的位置
答案解析
【基础训练】
1.在以下粒子中找出符合下列条件的粒子，将序号填在横线上：
①分子 ②原子 ③离子 ④阳离子 ⑤阴离子 ⑥原子核 ⑦质子 ⑧中子 ⑨电子
（1）质量最小的粒子：________；
（2）带正电荷的粒子：________；
（3）带负电荷的粒子：________；
（4）不显电性的粒子：________；
（5）决定原子质量的粒子：___________；
（6）与氢原子相对原子质量接近的：_________________；
（7）同一原子中数目相等的粒子：__________________；
（8）能直接构成纯净物的粒子：__________________；
（9）化学变化中最小的粒子：____________________。
【答案】（1）⑨ （2） ④⑥⑦ （3）⑤⑨ （4）①②⑧ （5） ⑦⑧ （6）⑦⑧ （7）⑦⑨ （8）①②③ （9）②
【解析】（1）质量最小的粒子是电子，故填：⑨；（2）带正电的粒子是阳离子、原子核、质子，故填：④⑥⑦；（3）带负电荷的粒子是阴离子、电子，故填：⑤⑨；（4）不显电性的粒子是分子、原子、中子，故填：①②⑧；（5）原子的质量主要集中在原子核，而原子核又是由质子和中子构成的，因此决定原子质量的粒子是质子和中子，故填：⑦⑧；（6）一个氢原子的质量约为1.67×10-27 kg，一个质子的质量约为1.6726×10-27 kg，一个中子的质量约为1.6749×10-27 kg，与氢原子质量接近的是质子、中子，故填：⑦⑧；（7）同一原子中，质子数=电子数，故填：⑦⑨；（8）分子、原子、离子都能直接构成纯净物，故填：①②③；（9）原子是化学变化中的最小粒子，故填：②。
2.原子的结构
（1）卢瑟福推测原子是由______和______构成的，电子在______外“很大”的空间内运动。原子核是由带正电荷的______和不带电的______构成的。质子和中子的质量______，都比电子的质量______，因此原子的质量几乎全部集中在______上。
（2）用原子结构示意图可方便简明地表示______。在如图所示的原子结构示意图中，①圆圈表示______，②圈内的数字表示______，③弧线表示______，④弧线上面的数字表示______。
（3）在原子中，______＝______＝______。
【答案】(1)原子核 核外电子 原子核 质子 中子 差不多 大得多 原子核
(2)原子核外电子的排布 原子核
(3)核内质子数 电子层 该层上的电子数 核电荷数 质子数 核外电子数
【解析】（1）卢瑟福推测原子是由原子核和核外电子构成的，电子在原子核外“很大”的空间内运动。原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的。质子和中子的质量差不多，一个电子的质量约等于一个质子（或中子）质量的，故质子和中子的质量都比电子的质量大得多，因此原子的质量几乎全部集中在原子核上。（2）电子在原子核外是分层排布的，用原子结构示意图可方便简明地表示原子核外电子的排布。在如图所示的原子结构示意图中，①圆圈表示原子核，②圈内的数字表示核内质子数，③弧线表示电子层，④弧线上面的数字表示该层上的电子数。
（3）在原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3.下列说法正确的是（　　）
A.任何原子都是由质子、中子和电子构成的
B.因分子是由原子构成的，故分子一定比原子大
C.原子与离子可通过电子得失来转变
D.因为原子中质子带正电，中子不带电，故整个原子显正电
【答案】C
【解析】A.不是任何原子都是由质子、中子和电子构成的，如氢原子中不含中子，故选项说法错误；
B.分子是由原子构成的，但分子不一定比原子大，分子和原子不能比较大小，但由原子构成的分子，其一个分子的体积比构成它的原子大，故选项说法错误；
C.原子和离子能相互转化，原子与离子可通过电子得失来转变，故选项说法正确；
D.原子中质子带正电，中子不带电，电子带负电，质子所带的正电荷数与核外的电子数相等，所以原子不显电性，故选项说法错误。
故选：C。
4.下列关于相对原子质量的说法正确的是 。
A.相对原子质量就是原子质量
B.相对原子质量的单位为克
C.相对原子质量等于原子的质子数加电子数
D.原子的实际质量越大，其相对原子质量越大
【答案】D
【解析】A.国际上是以一种碳原子（碳-12）质量的作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得到的比值，就是该原子的相对原子质量；相对原子质量不是一个原子的实际质量，故选项说法错误。B.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，不是克，故选项说法错误。C.在原子中，电子的质量很小，可以忽略不计，相对原子质量约等于原子的质子数加中子数，故选项说法错误。D、相对原子质量是原子的真实质量与一种碳原子（碳-12）质量的的比值，所以原子的实际质量越大，其相对原子质量越大，故选项说法正确。故选D。
5.2021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.相对原子质量为4 D.质子数和中子数相等
【答案】B
【解析】A.根据图示可知，氚原子含有1个质子，故错误；
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，故正确；
C.相对原子质量≈质子数+中子数，据图可知氚原子含有1个质子、2个中子，因此相对原子质量＝3，故错误；
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，故错误；
故选：B。
6.2019年8月《Science》杂志报道，科学家合成了一种环状碳分子C18，这种分子具有广泛的应用前景。1个环状碳分子C18中共含有18个（　　）
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】A
【解析】分子是由原子构成的，1个环状碳分子C18中含有18个碳原子。
故选：A。
7.下列有关分子、原子、离子、元素的说法中，正确的是（　　）
A.原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B.同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D.保持水的化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
【答案】C
【解析】A.原子是由质子、中子、核外电子构成的，但并不是所有原子中都有中子，如氢原子内没有中子，选项A说法错误；
B.同种元素的原子核内质子数一定相等，但中子数不一定相等，如C—12和C—13，选项B说法错误；
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成，选项C说法正确；
D.水是由水分子构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子，所以保持水的化学性质的最小粒子是水分子，而不是氢原子和氧原子，选项D说法错误。
故选C。
8. 2021年4月，我国科学家首次合成的铀﹣214，是目前已知质量最小的铀原子。其相对原子质量为214，质子数是92。则铀﹣214原子的核外电子数为（　　）
A.92 B.122 C.214 D.306
【答案】A
【解析】因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意该原子的质子数是92，故其核外电子数为92。
故选A。
9.1911年卢瑟福在研究原子结构时，用α粒子轰击金箔时，发现三种现象：
①有一部分α粒子改变原来的运动方向，原因是原子中的　 　带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。
②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是原子中原子核体积很小，原子中　 　占有很大的运动空间。
③极少数α粒子被弹回来，原因是金原子中　 　质量比α粒子大很多，撞击时α粒子被反弹了回来。
【答案】①原子核；②电子；③原子核。
【解析】①有一部分α粒子改变原来的运动方向，原因是原子中的原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。
②大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是原子中原子核体积很小，原子里存在相对较大的空间，即原子中质量相对较小的电子占有很大的运动空间。
③极少数α粒子被弹回来，说明金原子中原子核的质量比α粒子大很多，撞击时α粒子被反弹了回来。
故答案为：①原子核；②电子；③原子核。
【能力提升】
1.以一种碳原子的质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量。如改为以一种氧原子质量的1/12作为基准，则以下量会发生改变的是
A.一个氢原子的实际质量 B.一滴水中所含水分子的个数
C.氨气的相对分子质量 D.一个氧分子和一个氢分子的质量比
【答案】C
【解析】A.一个氢原子的实际质量，不会变，错误；
B.水分子不变，一滴水中所含水分子的个数不变，错误；
C.基准发生改变，氨气的相对分子质量发生改变，正确；
D.一个氧分子和一个氢分子实际质量不变，质量比不变，错误。
故选：C。
2.核电荷数多于核外电子数的粒子一定是（　　）
A.分子 B.原子 C.阴离子 D.阳离子
【答案】D
【解析】A.分子是由原子构成的，原子不显电性，则分子不显电性，故选项错误；
B.原子不显电性，故选项错误；
C.阴离子中，核电荷数=质子数＜核外电子数，故选项错误；
D.阳离子中，核电荷数=质子数＞核外电子数，故选项正确。
故选D。
3.下列有关微观粒子的说法正确的是（ ）
A.氯化钠是由氯化钠分子构成的
B.分子可以分成原子而原子不能再分
C.分子是保持物质性质的最小粒子
D.原子是由原子核和核外电子构成的
【答案】
【解析】A.氯化钠是由氯离子和钠离子构成的，故错误；
B.在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不能再分，但在其他条件下原子还可以再分，如核裂变，故错误；
C.由分子构成的物质，分子是保持该物质化学性质的最小粒子，故错误；
D.原子是由原子核和核外电子构成的，故正确。
故选D。
4.为了区分元素的同位素原子，有时把质子数和中子数的总数标出以示区别。氢有氕、氘、氚三种同位素原子。如果氕、氘原子分别用“、”来表示，那么氚原子模型符号 　 　。
【答案】H
【解析】根据题意知，氚原子属于氢元素，其原子核内有1个质子，2个中子，核外只有1个电子，所以“H”来表示氚原子模型符号。
故答案是：H。
5.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，如图是某同学学习物质结构层次后以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、c对应的是（ ）
A.原子核、核外电子 B.原子、核外电子
C.原子、原子核 D.核外电子、原子
【答案】B
【解析】分子是由原子构成的，故a是原子，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是
由质子和中子构成的，故b是原子核，c是核外电子，观察选项，故选B。
6.人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1911年物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔。实验发现：多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的　 　；
（2）当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是　 　（填字母）。
【答案】原子核 ；C
【解析】（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核。
故填：原子核。
（2）当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，轨迹应该是和D相似，向上偏转。
故填：C。
7.通过探究物质构成的奥秘，我们知道，物质是由原子等粒子构成的。请在如图方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的。
【答案】质子，中子，电子，分子，离子。
【解析】从右向左考虑，最右边是构成物质的基本离子：分子、原子、离子。原子又是由原子核和核外电子构成，原子核又分为质子和中子。
故答案为：质子，中子，电子，分子，离子。
【培优拓展】
1.认真分析测定相对原子质量的示意图，推断A原子的相对原子质量约为（ ）
A.12 B.16 C.5 D.10
【答案】B
【解答】由左图，碳12原子的1/12与1个氢原子的质量相等，氢原子的相对原子质量为1；1个碳12原子的相对原子质量为12，13个碳12原子的相对原子质量为1/12个碳12原子相对原子质量的4倍，则13个碳12原子的相对原子质量为4；右图中，左盘上有1个碳12原子和个碳12原子，则左盘上碳原子的相对原子质量为12+4=16；故A原子的相对原子质量约为16。故选B。
2.某粒子的结构示意图如图所示：。
(1)若该粒子带1个单位正电荷，则n＝__，其离子符号为____。
(2)若该粒子带2个单位负电荷，则n＝__，其离子符号为____。
(3)若是原子结构示意图，则n＝___。
【答案】 (1)11 Na＋ (2)8 O2－ (3)10
【解析】(1)若该粒子带1个单位正电荷，则n＝2+8+1=11，其离子符号为Na＋；(2)若该粒子带2个单位负电荷，则n＝2+8-2=8，其离子符号为O2－；(3)若是原子结构示意图，则n＝2+8=10。
3.已知一个碳12原子的实际质量为，则实际质量为的原子的相对原子质量为______。若一原子的相对原子质量为，核内中子数为，其核外电子数是______。
【答案】
【解析】根据相对原子质量的计算公式，该原子的相对原子质量可表示为：。相对原子质量在数值上近似等于质子数与中子数之和。在原子中，质子数等于核外电子数，故核外电子数为：。
4.不久前，某国决定将核废水排放入海引发国际争论。核废水中含有氚、锶、铯等放射性元素。已知氚原子的核内质子数为1，中子数为2。下列关于氚、氢两种原子的说法正确的是（　　）
A.属于不同种元素 B.都有中子，但数目不同
C.最外层电子数相同 D.相对原子质量相同
【答案】C
【解析】A.氚原子的核内质子数为1，氢原子中核内质子数为1，它们的核内质子数相同，属于同种元素，故选项说法错误；
B.氚原子的核内质子数为1，中子数为2，氢原子中核内质子数为1，中子数为0，氢原子不含中子，故选项说法错误；
C.氚原子的核内质子数为1，氢原子中核内质子数为1，原子中核内质子数＝核外电子数，则最外层电子数相同，均为1，故选项说法正确；
D.相对原子质量＝质子数+中子数，氚原子的核相对原子质量为1+2＝3，氢原子的相对原子质量＝1+0＝1，相对原子质量不同，故选项说法错误。
故选C。
5.我们常说“酒越陈越香”，酒在存放过程中会在微生物的作用下产生一种具有果香味的物质﹣﹣乙酸乙酯，其化学式为C4H8O2，下列有关乙酸乙酯的说法不正确的是
A.能够闻到酒的“香味”说明了分子在不停地运动
B.乙酸乙酯的相对分子质量为88
C.乙酸乙酯分子由碳原子、氢原子、氧原子构成
D.乙酸乙酯中氢元素含量最多
【答案】D
【解析】
A.能够闻到酒的“香味”，是因为酒精中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到酒香，故选项说法正确；
B.乙酸乙酯的相对分子量为12×4+8+16×2＝88，故选项说法正确；
C.分子是由原子构成的，乙酸乙酯分子由碳原子、氢原子、氧原子构成，故选项说法正确；
D.乙酸乙酯中碳、氢、氧元素的质量比为（12×4）：（1×8）：（16×2）＝6：1：4，则乙酸乙酯中碳元素含量最多，故选项说法错误。
故选：D。
6.有一种人造氢原子（可表示为）的原子核中有3个中子，它可以结合成分子。一个分子中，下列微粒的个数不等于2的是
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】C
【解析】
由题可知，一个分子中原子、质子、电子的个数均为2，而中子的个数为6。
故选C。
7.科学家发现一种只有四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。它与天体中的中子星构成类似。有关该粒子的说法不正确的是（　　）
A.不显电性
B.失去一个中子后显+1价
C.质量相当于一个氦（He）原子的质量
D.在现有的周期表中不可能有它的位置
【答案】B
【解析】
A.由题意，该粒子由四个中子构成，中子不带电，则该粒子不显电性，故选项说法正确；
B.中子不带电，失去一个中子后仍显不显电性，仍显0价，故选项说法错误；
C.根据1个质子和1个中子的质量大约相等，1个质子的相对质量为1，氦的相对原子质量为4，则其质量质量相当于一个氦（He） 原子的质量，故选项说法正确；
D.元素周期表是按原子序数递增的顺序排列的，由于该粒子没有质子，在现有的周期表中不可能有它的位置，故选项说法正确。
故选：B。