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2.3原子结构的模型
一、单选题
1.我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系,使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应微观模型如图所示,下列说法正确的是( )
A.金原子对CO起吸附催化作用
B.反应中分子的数目发生了改变
C.该化学反应类型为化合反应
D.碳化钼在反应前后化学性质发生了改变
2.有三种元素X、Y、Z,已知X和Y原子核外电子层数相同,Y和Z原子最外层电子数相同,又知三种元素原子最外层电子总数之和为14,而质子数之和为28,则三种元素有可能是( )
A.C、N、P B.N、O、S C.N、P、F D.Na、O、S
3.与铵根离子(NH )具有相同的质子数和电子数的微粒是( )
A.Na+ B.OH- C.H2O D.LiF
4.在化学发展史上,道尔顿提出的近代原子学说对化学的发展起着十分重要的作用,因而拥有“原子之父”的美誉。在他的学说中有下述三个主要论点:①原子是不能再分的粒子;②质子数相同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。从现代的观点看,你认为这三个论点中不确切的是( )
A.③ B.①③ C.②③ D.①②③
5.用激光打印机打印材料时,经常能闻到一股特殊的气味,这就是臭氧(O3)的气味。氧气在放电条件下可以转化为臭氧。下列与此相关的说法正确的是( )
A.氧气变成臭氧的过程肯定没有发生物理变化
B.氧气与臭氧互为同位素
C.臭氧分子由一个氧分子和一个氧原子构成
D.氧气、臭氧是两种不同单质
6.氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成,每个.Na 同时吸引6个 Cl ,每个 Cl 同时吸引6个Na ,结构向空间拓展形成晶体,所以晶体中 Na 数目与 Cl 数目之比为1:1,晶体结构单元如图所示。则在氯化钠的晶体中,每个 Na 周围与它最近的且距离相等的 Na 个数为()
A.6 B.4 C.12 D.8
二、填空题
7.科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,少数元素如Cl是35.5倍,则是由于实验误差造成的。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用12C的1/12作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)在克鲁克斯的假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是 。
(2)结合已学知识和上述材料分析,下列说法正确的是_______。(可多选)
A.自然界中大部分元素都有同位素原子,由此推测大部分元素的相对原子质量不是整数
B.CI的相对原子质量是35.5,其自然界仅有的两种同位素原子中,35Cl和37CI的原子个数比约为1:1
C.自然界中氢以氕、氘、氚三种同位素的形式存在,氕占百分比达99.9844%,则氢元素的相对原子质量约等于氕原子的相对原子质量
D.在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合,计算该化合物相对分子质量时不能使用该金属元素原来的相对原子质量
8.嫦娥四号月球探测器登上月球背面,成为世界首个着落在月球背面的探测器。此后,嫦娥四号通过“鹊桥”中继星向世界展现了首张月背的完整风貌。其实看似荒凉的月球矿产资源极为丰富。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁。
(1)科学研究发现,月球上富含铁的同位素:Fe﹣57(一个原子内质子数与中子数之和为57)和Fe﹣54,已知铁元素为26号元素,则下列相关说法错误的是_________。
A.Fe﹣57和Fe﹣54原子核外电子数相同,中子数不同
B.Fe﹣57和Fe﹣54在元素周期表中占同一个位置
C.Fe﹣57和Fe﹣54均属于铁元素,所以相对原子质量相同
(2)地球上的铁主要以氧化物形式存在,在Fe2O3、Fe3O4两种化合物中,与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为 ;某赤铁矿(主要成分为Fe2O3,且其它成分不含铁)探明含铁量为10.5%,则Fe2O3含量为 (以百分数的形式表示)。
9.在研究植物光合作用的实验中,某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的14C O2。随着时间的推移,他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C(如图甲,黑色部分表示检测到同位素14C的部位)。据此回答:
(1)写出14CO2参加光合作用的场所 。
(2)14CO2主要通过图乙中 结构进入叶片中;说说14C与图丙中哪个原子是同位素原子 。
(3)叶片中的14C主要是通过茎中的哪一部分结构送到该植物的根部。 (选填“导管”或“筛管”)
10.建立模型在科学研究中有着重要的作用。
(1)模型可以帮助人们揭示客观对象的形态、特征和本质。如图甲为U形磁铁的磁感线模型,磁体周围的磁场强弱是通过 来描述的。
(2)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。如图乙是某原子结构模型,它表示了 在原子中所占体积很小,电子在核外空间高速运动。
11.在分子、原子、质子、中子、电子、原子核、阴离子、阳离子中,按照要求填写下列空格:
(1)能保持物质化学性质的微粒是 ;
(2)化学变化中的最小微粒是 ;
(3)能直接构成物质的微粒是 ;
(4)构成原子核的微粒是 ;
(5)带正电荷的微粒是 ;
(6)带负电荷的微粒是 ;
(7)不带电荷的微粒是 。
三、实验探究题
12.氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,它们的原子结构模型如图所示,相关信息如下表。试回答:
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
(1)原子结构模型中的“ ”表示的粒子是 。
(2)超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,其化学式可表示为 。
(3)重水是由氘和氧组成的化合物,化学式可表示为D2O,重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%,则10吨海水中所含氘的质量是 Kg。
13.光合作用产生的氧来自二氧化碳还是水?鲁宾和卡门在实验中利用了同位素对这个问题进行了研究。他们首先选择一种碳酸氢盐,制备出含有不同比例18O的该种物质,即18O在该物质氧元素中所占比例不同。同样方法,制备出含有不同比例18O的水,然后配成三种质量分数相同的碳酸氢盐溶液。碳酸氢盐溶解在水中能生成二氧化碳并保持水中的二氧化碳浓度不变,同时不会产生水。将小球藻放入这三种溶液并用阳光进行照射。分析产生氧气中18O的比例,得出结论:光合作用产生的氧来自水。
(1)18O和16O属于同位素原子,它们的原子结构中 相同。
A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.核电荷数
(2)根据实验结论,在虚线框内补充第三次实验碳酸氢盐和氧气中18O百分比的条形图。
(3)鲁宾和卡门是通过测量生成氧气的密度确定氧气中18O的含量。如果有一种氧气,18O占50%,即18O和16O的个数比为1:1。根据以下资料计算,在标准状况下该种氧气的密度为 kg/m3。(保留两位小数)
资料:I.在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数。
II.18O的相对原子量为 18,16O的相对原子量为 16。
III.自然界的氧气在标准状况下的密度为1.43 kg/m3,16O 占所有氧原子的比例可近似看作 100%。
14.科学理论的建立要有一个又一个的证据。在研究原子结构的历史进程中,卢瑟福揭开了原子世界一个又一个的奥秘。请回答:
(1)1911年,卢瑟福等人进行了α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核)散射实验,用一些高速运动的α粒子轰击金箔,发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,但有少数α粒子发生了较大角度的偏转,而极少数α粒子发生反弹。下列说法正确的有 。
A.多数α粒子保持原来的运动方向,说明原子核的体积很小
B.少数α粒子发生较大角度偏转,说明原子核带负电
C.极少数α粒子发生反弹,说明原子核的质量很大
(2)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是 。
四、解答题
15.征服原子——揭开原子的神秘面纱
伟大的科学家费曼说:“假如只允许把人类的科学史压缩成一句话,它就会是——一切东西都是由原子构成的。”人类在探索物质由什么构成的历史长河中,充满了智慧。
(1)1803年,英国科学家道尔顿在前人研究的基础上,提出“道尔顿原子论”:一切物质都由原子构成,原子很小、呈圆球状、不可再分……但由于受当时实验条件的限制,道尔顿无法用事实证明自己的观点。
1811年,意大利科学家阿伏加德罗提出:有些物质是由分子构成的,原子的基本工作形式是分子。
1897年,汤姆生通过实验发现了 ,进一步发展了原子、分子论。汤姆生主要是纠正了“道尔顿原子论”中 的观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由 构成的,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆生和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫作 。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了
来表达他们的理论成果。
16.人类对微观世界的探究永无止境。请根据所学知识回答:
(1)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”,1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型,认为电子就像“西瓜子”一样镶嵌在带正电荷的“西瓜瓤”中,如今这些观点均是 (选填“正确”“错误”)的。
(2)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 电荷的原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验,在分析实验结果的基础上,他提出了图乙所示的原子核式结构,卢瑟福的这一研究过程是一个 。
A.建立模型的过程 B.得出结论的过程 C.提出问题的过程 D.验证证据的过程
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是 。
(4)据报道,中国科学家利用超强超短激光,成功提取出反物质一一超快正电子源,“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量与电量,但电性相反,已知α粒子是带2个正电荷的氦原子核 ,则反α粒子的符号可表示为 。
17.为探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
(1)卢瑟福说“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”指的是 ;
(2)图甲为α粒子轰击金箔时的运动轨迹,请在图甲中补全A处α粒子的后半段大致运动轨迹。
(3)根据α粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像如图乙所示。能说明原子
内部绝大部分是空的数据是 (用图乙中的字母表示)段曲线;
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】碳化钼负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应化学方程式为:。
【解答】A、从图可以看出该反应中金原子对CO分子起吸附催化作用,A符合题意;
B、由方程式可知:生成物中的单质和化合物的分子个数比为1: 1,反应中分子的数目没有发生改变,B不符合题意;
C、该化学反应的生成物不是只有一种,因此该反应不是化合反应,C不符合题意;
D、碳化钼是反应的催化剂,反应前后碳化钼的化学性质不发生改变,D不符合题意。
故答案为:A
2.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据所给元素的质子数、电子层数和最外层电子数进行分析。
【解答】A、碳质子数为6,最外层电子数为4,氮质子数为7,最外层电子数为5,磷质子数为15,最外层电子数为5,符合题意;
B、氮质子数为7,最外层电子数为5,氧质子数为8,最外层电子数为6,硫质子数为16,最外层电子数为6,三种元素原子质子数总和不是28,不符合题意;
C、氮质子数为7,最外层电子数为5,磷质子数为15,最外层电子数为5,氟质子数为9,最外层电子数为7,则Y和Z最外层是孱数不相同,不符合题意;
D、钠质子数为11,最外层电子数为1,氧质子数为8,最外层电子数为6,硫质子数为16,最外层电子数为6,则X和Y电子层数不相同,不符合题意;
故答案为:A。
3.【答案】A
【知识点】原子的构成与探索过程;离子的书写与意义
【解析】【分析】微粒中质子数为各原子的质子数之和,若微粒为分子,质子数=电子数;若微粒为阳离子,电子数=质子数-电荷数;若微粒为阴离子,电子数=质子数+电荷数。本题考查了微粒中质子数和电子数之间的关系,难度不大,明确阳离子中电子数=质子数-电荷数、阴离子中电子数=质子数+电荷数。
【解答】解:方法一:NH 中N原子的质子数为7,H原子的质子数为1,所以NH 的质子数为11,电子数=11-1=10。
A、Na+中质子数为11,电子数=11-1=10;
B、OH-中质子数为9,电子数=9+1=10;
C、H2O中质子数=1×2+8=10,分子中质子数=电子数,故其电子数也为10;
D、LiF中质子数=3+9=12,分子中质子数=电子数,故其电子数也为13;
方法二:由于铵根离子属于阳离子,而要求的微粒和铵根离子具有相同的质子数和电子数,故符合条件的微粒一定是阳离子。
故答案为:A
4.【答案】D
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】根据原子是由中心的原子核和绕核运动的电子构成,原子核外有很大空间,原子的质量由原子核决定,同种原子由于中子数不同,则质量不同分析。
【解答】 ①原子可以再分,分成原子核和核外电子,而不是不能再分的粒子,论点不确切;②质子数相同的原子可能中子数不同,则质量不相同,论点不确切;③原子是由居于中心的原子核和核外运动的电子,原子不是微小的实心球体 ,论点不确切;
故选D。
5.【答案】D
【知识点】化学变化与物理变化的判别;分子和原子的区别和联系;同位素
【解析】【分析】(1)化学变化和物理变化的区别:有无新物质生成;
(2)根据同位素的定义判断;
(3)物质由分子构成,而分子由原子构成;
(4)分子是保持物质化学性质的最小微粒。
【解答】臭氧和氧气的分子构成不同,因此它们是两种不同的物质,则氧气变成臭氧的过程生成了新物质,发生了化学变化,故A错误,D正确;
具有相同的质子数和不同中子数的原子,称为同位素原子,因此氧气和臭氧不是同位素,故B错误;
臭氧分子由三个氧原子构成,故C错误。
故选D。
6.【答案】C
【知识点】原子的构成与探索过程
7.【答案】(1)中子
(2)A;C
【知识点】原子的构成与探索过程;同位素
【解析】【分析】
(1)根据相对原子质量约等于质子数+中子数来分析解答,
(2)A.根据化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值来分析解答;
B.根据元素的相对原子质量小于两种两种同位素原子的平均值来分析解答;
C.根据某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和来分析解答;
D.根据电子的质量很小来分析解答。
【解答】
(1)原子核是由质子和中子构成,相对原子质量≈质子数+中子数,故同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是中子;
(2)A.化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值,则大部分元素都有同位素原子,由此可推测出大部分元素的相对原子质量不是整数,故A正确;
B.某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和,则氯元素的相对原子质量是35.5,它的两种同位素原子 所占的百分比大于,故B错误;
C.白然界中氢以氕、氘、氚三种同位素的形式存在。氕占百分比达99.9844%,某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和,则氢元素的相对原子质量约等于氕原子的相对原子质量,故C正确;
D.电子的质量很小,可以忽略不计,在化学变化中某金属原子失去电子与其他原子化合,计算该化合物相对分子质量时继续使用该金属元素原来的相对原子质量,故D错误。
故答案为:(1)中子;( 2 ) AC。
8.【答案】(1)C
(2)9:8;15%
【知识点】原子的构成与探索过程;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)①同种元素,质子数相同,且核外电子数=质子数;中子数=相对原子质量-质子数;
②在元素周期表中,排序的依据就是质子数;
③根据两种铁元素的符号判断。
(2)将两种化合物的化学式适当变形,然后计算氧元素的质量比。用铁的质量分数÷铁元素在 Fe2O3 中的质量分数即可。
【解答】(1)A.Fe﹣57和Fe﹣54的质子数都是26,则它们的原子核外电子数也都是26,而中子数分别为:57-26=31,54-26=28,故A正确不合题意;
B.Fe﹣57和Fe﹣54的质子数都是26,即原子序数相同,故B正确不合题意;
C.Fe﹣57和Fe﹣54均属于铁元素,但是相对原子质量不相同,分别为57和54,故C错误符合题意。
故选C。
(2)铁元素的质量相同,即在分子中铁原子的个数相同,将二者的化学式变形为: 3Fe2O3、2Fe3O4 ,此时化合物中氧原子的个数比为:9:8,则氧元素的质量比为:9:8。
在赤铁矿中, Fe2O3 的含量为:。
9.【答案】(1)叶绿体
(2)气孔;A
(3)筛管
【知识点】茎的运输作用;光合作用的原理;同位素
【解析】【分析】(1)根据光合作用的文字表达式灵活解题即可;(2)具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素 ;(3)韧皮部中含有起输导作用的是筛管。
【解答】(1) 14CO2 在叶肉细胞中被合成有机物的过程就是光合作用的过程,文字表达式为:二氧化碳+水有机物+氧气,由此可以看出 14CO2参加光合作用的场所为叶绿体。
(2)光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放氧气的过程。气孔不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,所以 14CO2 主要是通过图乙中气孔结构,进入叶片中。 14C与A图质子数相同,中子数不同,互为同位素 。
(3)经过光合作用之后,叶片中的14CO2 主要是以有机物的形式存在,有机物是通过韧皮部里的筛管自上而下的运输到植物体的,所以是通过茎中的韧皮部送到该植物的根部,韧皮部中含有起输导作用的是筛管。
故答案为:(1)叶绿体(2)气孔;A(3)筛管
10.【答案】(1)磁感线的疏密程度
(2)原子核
【知识点】磁场和磁感线;原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,是为了描述磁场人为画出的,磁感线的疏密可以反映磁场的强弱。
(2)原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上,带负电的电子在原子核外饶核做圆周运动。
【解答】(1)磁感线的疏密可以反映磁场的强弱,磁感线越密的地方,磁场越强,越疏的地方,磁场越弱,故磁体周围的磁场强弱是通过磁感线的疏密程度来描述的。
(2)图乙是某原子结构模型,它表示了原子核在原子中所占体积很小,电子在核外空间高速运动。
故答案为:(1)磁感线的疏密程度(2)原子核
11.【答案】分子、原子;原子;分子、原子、离子;质子、中子;质子、原子核、离子;电子、阴离子;分子、原子、中子
【知识点】原子的构成与探索过程;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【分析】可以根据微观粒子的性质及其构成碱性分析、判断,从而得出正确的结论。
【解答】(1)保持物质化学性质的微粒,对于由分子构成的物质其化学性质由分子保持,由原子构成的物质其化学性质由原子保持.对于由离子构成的物质,其化学性质由离子保持。故填:分子、原子
(2)原子是化学变化中的最小微粒。故填:原子
(3)分子、原子和离子能够直接构成物质。故填:分子、原子、离子
(4)原子核是由质子和中子构成的。故填:质子和中子
(5)原子核、质子、阳离子带正电荷。故填:质子、原子核、阳离子
(6)电子、阴离子带负电荷。故填:电子、阴离子
(7)分子、原子、中子呈电中性。故填:分子、原子、中子
故答案为:(1)分子、原子 (2)原子 (3)分子、原子、离子 (4)质子、中子 (5)质子、原子核、离子 (6)电子、阴离子 (7)分子、原子、中子
12.【答案】(1)质子
(2)T2O
(3)0.4
【知识点】同位素;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)根据同位素的定义判断;
(2)根据分子组成确定化学式;
(3)首先用海水质量×0.02%计算出其中重水的质量,再乘以重水中氘的质量分数,从而得到含氘的质量。
【解答】(1)同位素原子具有相同的质子数和不同的中子数,根据图片可知,三种原子都含有一个,则它表示质子。
(2)一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,只需将水分子中的H替换为T即可,写作:T2O;
(3)10吨海水中重水的质量:10×103kg×0.02%=2kg;
其中含氘的质量:。
13.【答案】(1)A;C;D
(2)碳酸氢盐的柱状图高度与实验 1 和实验 2 的高度不同即可,氧气的高度和实验 1 相同
(3)1.52
【知识点】密度公式的应用;同位素
【解析】【分析】(1)具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;同一种原子,它的质子数=核电荷数=核外电子数;
(2)根据控制变量法可知,实验1和实验2中,碳酸氢盐的高度相等,即控制二氧化碳气体相同,水的高度越大,产生的氧气越多,说明光合作用的氧来自于水;那么实验3和实验1比较,就是为了证明二氧化碳对氧气的产生没有影响,因此应该控制水的高度相同,改变碳酸氢盐的高度,而产生氧气高度不变,据此解答;
(3)根据题意可知, 在相同的温度和压强下, 相同体积的气体质量与它的相对原子量成正比;设 18O 和 16O 的体积都为V,计算出它们的质量正比;然后根据m=ρV计算出 16O 的质量,根据比例关系计算出18O的质量,最后根据ρ平均=(m18+m16)/2V计算这种氧气的密度。
【解答】(1) 18O和16O属于同位素原子 ,那么它们具有相同的质子数;因为质子数=核电荷数=核外电子数,所以它们还具有相同的电子数和核电荷数,故选ACD;
(2)实验1和实验三探究二氧化碳气体对氧气的产生没有影响,即控制水的高度相同,改变碳酸氢盐的高度,而产生氧气的高度不变,如下图:
(3)当体积相同时,18O和16O的质量之比:18:16=9:8;
设
18O和16O的体积都是V,那么混合氧气的总体积就是2V;
根据公式
m=ρV得到:
其中16O的质量为:m16=1.43kg/m3×V;
其中
18O的质量为:m18=1.43kg/m3×V×8/9;
14.【答案】(1)A;C
(2)质子
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】从实验现象出发,根据原子可能的机构形式方面进行分析,原子是由原子核和核外电子构成,原子核由质子和质子构成。
【解答】(1)大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,说明原子核足够小;一小部分α粒子改变了原来的运动方向说明原子核带正电,有极少数α粒子被弹回来说明金原子的质量比α粒子大很多,且原子核质量很大。AC符合题意。
(2)氮原子被轰击后变成了氧原子,元素种类发生了改变,说明质子数发生了改变,因此被打出的微粒一定是质子。
故答案为:(1)AC;(2)质子
15.【答案】(1)电子;原子不可再分;原子核和核外电子
(2)推理;模型
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据原子结构探索过程的史实解答;
(2)根据对科学探究方法的理解和认识解答。
【解答】(1)1897年,汤姆生通过实验发现了电子,进一步发展了原子、分子论。汤姆生主要是纠正了“道尔顿原子论”中原子不可再分的观点。
1911年,卢瑟福又通过实验,推测原子是由原子核和核外电子构成的,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(2)道尔顿的原子论,不是事实的归纳,而是思维的产物,体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中,像汤姆生和卢瑟福这样,对实验现象进行解释的过程叫作推理。
原子是一种看不见、摸不着的微粒,为了帮助人们理解原子的结构,这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
16.【答案】(1)错误
(2)正电荷;A
(3)大多数 粒子通过金箔后运动方向不变
(4)
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)根据原子内部结构的知识分析;
(2)根据原子结构的知识及带电情况解答。根据探究实验的环节的知识解答;
(3)原子核带正电荷,α粒子带正电荷,根据“同种电荷相互排斥”可知,这些粒子受到排斥力后肯定会改变运动轨迹。如果没有受到排斥力,那么它们会沿原来的路径前进,而根据改变运动轨迹的粒子的数量,可以确定原子核的大小和质量。
(4)根据反粒子的定义解答。
【解答】(1)原子内部为原子核,原子核体积很小,质量很大,周围是绕核高速旋转的电子,据此可知,这些观点都是错误的。
(2)卢瑟福进行α粒子散射实验后,认为原子是“行星模型”,即原子是由带正电荷的原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验,在分析实验结果的基础上,他提出了图乙所示的原子核式结构,卢瑟福的这一研究过程是一个建立模型的过程 。
(3)卢瑟福在α散射实验中(α粒子带正电荷),断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是:大多数α粒子通过金箔后运动方向不变。
(4)反粒子和正粒子的质量相同,电量相同,但是电性相反,因为 带正电荷,所以它的反粒子带负电荷,写作 。
17.【答案】(1)原子核
(2)轨迹偏转角度介于相邻两颗粒子轨迹偏转角度之间即可。实线为正确示例,虚线为错误示例。
(3)BCD/BD
【知识点】原子的构成与探索过程
【解析】【分析】(1)在原子中心,是质量很大而体积很小的原子核,周围是绕核高速旋转的电子,几乎没有质量。
(2)α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,因此α粒子会受到排斥力而改变运动轨迹。排斥力与到原子核的距离成反比,即距离越大,受到的排斥力越小,运动轨迹的该变量越小,据此分析解答。
(3)根据图乙可知,只有极少数α粒子的运动轨迹发生了大角度的改变,而大多数都沿原来的运动轨迹继续前进,这说明大多数粒子都几乎没有受到原子核的排斥力,即原子核很小,原子内部大部分都是空的。
【解答】(1)卢瑟福说“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”指的是原子核;
(2)根据图甲可在,A所在的位置介于上下两个相邻粒子之间,那么它受到的排斥力也介于这两个粒子受到的排斥力之间,则它运动轨迹的该变量也介于它们之间,如下图所示:
(3)根据α粒子散射实验数据,统计不同偏转角度的α粒子数量,绘制图像如图乙所示。能说明原子 内部绝大部分是空的数据是BCD段曲线。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:70分
分值分布 客观题(占比) 26.0(37.1%)
主观题(占比) 44.0(62.9%)
题量分布 客观题(占比) 7(41.2%)
主观题(占比) 10(58.8%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 5(29.4%) 27.0(38.6%)
解答题 3(17.6%) 17.0(24.3%)
实验探究题 3(17.6%) 14.0(20.0%)
单选题 6(35.3%) 12.0(17.1%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (29.4%)
2 困难 (70.6%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 化学变化与物理变化的判别 2.0(2.9%) 5
2 分子、原子、离子、元素与物质之间的关系 14.0(20.0%) 11
3 密度公式的应用 8.0(11.4%) 13
4 原子的构成与探索过程 53.0(75.7%) 1,2,3,4,6,7,8,10,11,14,15,16,17
5 有关化学式的计算和推断 7.0(10.0%) 8,12
6 离子的书写与意义 2.0(2.9%) 3
7 同位素 20.0(28.6%) 5,7,9,12,13
8 分子和原子的区别和联系 2.0(2.9%) 5
9 光合作用的原理 4.0(5.7%) 9
10 影响化学反应速率的因素 2.0(2.9%) 1
11 茎的运输作用 4.0(5.7%) 9
12 磁场和磁感线 2.0(2.9%) 10
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