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2.3 原子结构的模型（分层训练）
【基础达标】
1．不同元素有着不同的特性，它们最本质的区别是（ ）
A．质子数不同 B．核外电子数不同
C．中子数不同 D．相对原子质量不同
2．在科学学习中我们要了解科学史的发现过程，学会像科学家那样去思考。下列描述与事实不相符的是（ ）
A．法拉第发现了电流周围存在磁场 B．汤姆生发现了比原子更小的电子
C．卢瑟福提出了原子核式结构模型 D．波尔改进了原子核式结构模型
3．金属铯（Cs）制造真空件器、光电管等的重要材料。已知铯原子的相对原子质量为133，其质子数为55，则铯原子的核外电子为（ ）
A．55 B．78 C．133 D．188
4．如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图，其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹是（ ）
A．a B．b
C．c D．d
5．自然界中，一些元素的原子可自动捕获具有固定组成的粒子而变为其同位素原子。据此判断下列叙述中，正确的是（ ）
A．捕获的粒子中一定含有质子 B．捕获的粒子中一定只含有质子
C．捕获的粒子中一定只含有电子 D．捕获的粒子中一定含有中子
6．人们为了解释原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是（ ）
A．发现电子的科学家是汤姆生，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
C．通过实验，科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D．质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的
7．如图表示四种原子的结构模型（“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子），下列说法正确的是 （ ）
A．甲、丙的核电荷数不同 B．甲、丙为同一种原子
C．乙、丁属于同一种元素 D．甲、乙互为同位素原子
8．在医疗技术中有时需要利用放射线治疗肿瘤，所用的放射源必须具备以下两个条件：（1）放出的放射线有较强的穿透能力，以辐射到体内肿瘤所在处；（2）能在较长的时间内提供比较稳定的辐射强度。下表给出了四种放射性同位素的辐射线及半衰期，在表中所列的四种同位素中（半衰期是指某种放射源中放射性同位素减少一半所需的时间），最适宜做为放疗使用的放射源应是（ ）
同位素 钋210 锶90 锝99 钴60
辐射线 α射线 β射线 γ射线 γ射线
电离能力 强 弱 很弱 很弱
贯穿能力 很弱 强 强 强
半衰期 138天 28天 6小时 5年
A．钋210 B．锶90 C．锝99 D．钴60
9．下表是四种单原子核的微粒，请填写空格，并回答有关问题：表中 （填字母，下同）属于同种元素， 互称同位素原子。
粒子序号 质子数 中子数 电子数
A 1 0 1
B 1 1 1
C 1 0 0
D 11 12 11
10．1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的ɑ粒子（带正电）轰击金箔实验，卢瑟福和他的团队发现：绝大多数ɑ粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数ɑ粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数ɑ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。
(1)根据实验现象，卢瑟福提出“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)1919年，卢瑟福用加速了的高能ɑ粒子轰击氮原子，使氮原子变成了氧原子，原子种类发生改变是由于原子核中的 数发生了变化；
(3)卢瑟福核式结构模型是利用ɑ粒子袭击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 （选填序号）；
(4)从原子结构模型建立的过程中，我们发现___________（选填序号）。
A．模型在科学研究中起着很重要的作用
B．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D．玻尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
【巩固提升】
11．科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。据此推断，当一种元素的原子经放射变化后，结果变化了另一种元素的原子，它一定是放射了（ ）
A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核
12．华南理工大学研究团队利用动态“局域柔性”框架材料，实现了在室温下对重水和普通水的有效分离。一个重水分子（2H2O）中含有的质子个数为（ ）
A．3 B．10 C．12 D．20
13．下列说法中正确的是（ ）
A．若两种微粒的电子数相同，它们一定属于同种元素
B．若两种微粒的质子数相同，它们一定属于同种元素
C．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核内的质子数一定相同
D．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核外的电子数一定相同
14．X2+、Y2-核外都有10个电子，下列对于X、Y的叙述中正确的是（ ）
A．X、Y的原子核外都有10个电子 B．两种离子共有20个质子
C．X、Y的原子核内各有10个质子 D．X的核电荷数小于Y的核电荷数
15．X、Y、Z是三种不同的元素。已知三种离子具有相同的电子数。则X、Y、Z三种元素的核电荷数大小排序应为（ ）
A． B． C． D．
16．人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关图中所示的四种原子结构模型的叙述正确的是（ ）
A．汤姆生提出图①模型：原子是个球体，负电荷均匀分布在整个球体内，正电荷像葡萄干镶嵌其中
B．汤姆生、卢瑟福两位科学家都是在实验的基础上，通过推理和想象建构原子模型
C．卢瑟福提出了图④模型：在原子的中心有一个质量大体积小的原子核，认为电子只能在原子核内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
D．依据各科学家提出模型的时间先后，正确的排列顺序是①②③④
17．蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电，据了解月壤中有丰富的资源，尤其是应用于可控核聚变的燃料He-3。如图所示为He-3及其同位素原子He-4的结构示意图，则“”表示的微粒为 ，He-3的相对原子质量为 ，它们互为同位素原子，是因为它们原子核内 。
18．现有四种粒子，其质子数、中子数和核外电子数，如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数 粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6 丙 6 7 6
乙 12 12 10 丁 11 12 10
（1）属于是阳离子的是 ；
（2）属于同种元素的粒子是 ；
19．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 。
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 。
20．探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起入们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，那么它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】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。实验装置如图甲所示：
①放射源：放射性物质放出粒子（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粒子穿过荧光屏发出闪光；
④显微镜：通过显微镜观察闪光，且通过360°转动可观察不同角度α粒子到达荧光屏情况。实验数据如图乙。
【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。
【解释与结论】
（1）1厚度的金箔包含了3000层金原子，卢瑟福认为原子内部绝大部分是空的。请你从图乙中寻找证据 ；
（2）如图乙所示，粒子通过荧光屏会引起闪光。荧光屏设计成360°环绕，基于的假设是：
；
（3）如图丙所示为粒子轰击金箔时的运动轨迹，请在图丙中补全A处a粒子后半段的大致运动轨迹 ；
（4）金原子核中含有79个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你利用学过的知识提出一个合理的猜测 。
试卷第6页，共10页
21世纪教育网(www.21cnjy.com)2.3 原子结构的模型（分层训练）
【基础达标】
1．不同元素有着不同的特性，它们最本质的区别是（ ）
A．质子数不同 B．核外电子数不同
C．中子数不同 D．相对原子质量不同
【答案】A
【详解】A、元素是质子数（或核电荷数）相同的一类原子的总称，故不同种元素的本质区别是质子数不同，符合题意；
B、同种元素的核外电子数可能不同，如钠离子和钠原子，不符合题意；
C、同种元素的中子数可能不同，如C-12、C-14，不符合题意；
D、同种元素的相对原子质量可能不同，如C-12、C-14，不符合题意。
故选A。
2．在科学学习中我们要了解科学史的发现过程，学会像科学家那样去思考。下列描述与事实不相符的是（ ）
A．法拉第发现了电流周围存在磁场 B．汤姆生发现了比原子更小的电子
C．卢瑟福提出了原子核式结构模型 D．波尔改进了原子核式结构模型
【答案】A
【详解】A．1831年10月17日，英国著名的物理学家法拉第在实验中发现并系统描述了电磁感应现象，电流周围存在磁场是丹麦物理学家奥斯特发现的 ，故A错误，符合题意；
B．汤姆生发现了比原子小的多的带负电的电子，揭开了原子具有结构的秘密，在原子结构中，原子核带正电，核外电子带负电，它们在数量上相等，故B正确，不符合题意；
C．1911年由卢瑟福提出原子核式结构模型，又称“有核原子模型”、“原子太阳系模型”、“原子行星模型”、“原子核式模型”，故C正确，不符合题意；
D．波尔改进了原子核式结构模型，得出轨道量子化，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．金属铯（Cs）制造真空件器、光电管等的重要材料。已知铯原子的相对原子质量为133，其质子数为55，则铯原子的核外电子为（ ）
A．55 B．78 C．133 D．188
【答案】A
【详解】因为原子中：核电荷数 =核内质子数= 核外电子数，由题意铯原子核内质子数为 55，故其核外电子数为 55。
故选A。
4．如图是卢瑟福将带正电的α粒子流轰击金箔后的运动轨迹示意图，其中能说明原子质量几乎全部集中在原子核内的轨迹是（ ）
A．a B．b C．c D．d
【答案】C
【详解】AD．由于质子带正电，带正电的α粒子越靠近原子核，由同种电荷相排斥，所以α粒子被排斥，只能证明原子核带正电，故AD不符合题意；
B．带正电的α粒子远离原子核，从原子中穿过，运动轨迹几乎不变，说明质子主要集中在原子中央，原子中大部分是空的，故B不符合题意；
C．带正电的α粒子撞击原子中心，被反弹回来，说明原子核的运动状态不能轻易改变，即原子核质量很大，故C符合题意。
故选C。
5．自然界中，一些元素的原子可自动捕获具有固定组成的粒子而变为其同位素原子。据此判断下列叙述中，正确的是（ ）
A．捕获的粒子中一定含有质子 B．捕获的粒子中一定只含有质子
C．捕获的粒子中一定只含有电子 D．捕获的粒子中一定含有中子
【答案】D
【详解】同位素原子的质子数相同，中子数不同，一些元素的原子可自动捕获具有固定组成的粒子而变为其同位素原子，其质子数不变，中子数发生改变，所以捕获的粒子中一定含有中子，故选D。
6．人们为了解释原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关说法错误的是（ ）
A．发现电子的科学家是汤姆生，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动
C．通过实验，科学家们发现原子核一般是由质子和中子构成的
D．质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的
【答案】B
【详解】A．发现电子的科学家是汤姆生，它认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，故A正确，不符合题意；
B．卢瑟福提出的核式结构模型认为，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，但是外电子分布在不同的层次做绕核运动是波尔提出的，故B错误，符合题意；
C．科学家在探索物质结构的历程中发现原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电，故C正确，不符合题意；
D．质子和中子都是由夸克构成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．如图表示四种原子的结构模型（“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子），下列说法正确的是 （ ）
A．甲、丙的核电荷数不同 B．甲、丙为同一种原子
C．乙、丁属于同一种元素 D．甲、乙互为同位素原子
【答案】C
【详解】A、甲和丙的质子数相同，对于原子而言，其核电荷数=质子数=核外电子数，故甲、丙的核电荷数相同，故该说法错误；
B、甲、丙的质子数相同，中子数不同，故它们不是同一种原子，故该选项错误；
C、决定元素种类的是核内质子数，乙、丁两种原子的质子数相同，故它们属于同一种元素，故该选项正确；
D、甲、乙的质子数不相同，不互为同位素，故该选项错误。
故选C。
8．在医疗技术中有时需要利用放射线治疗肿瘤，所用的放射源必须具备以下两个条件：（1）放出的放射线有较强的穿透能力，以辐射到体内肿瘤所在处；（2）能在较长的时间内提供比较稳定的辐射强度。下表给出了四种放射性同位素的辐射线及半衰期，在表中所列的四种同位素中（半衰期是指某种放射源中放射性同位素减少一半所需的时间），最适宜做为放疗使用的放射源应是（ ）
同位素 钋210 锶90 锝99 钴60
辐射线 α射线 β射线 γ射线 γ射线
电离能力 强 弱 很弱 很弱
贯穿能力 很弱 强 强 强
半衰期 138天 28天 6小时 5年
A．钋210 B．锶90 C．锝99 D．钴60
【答案】D
【详解】由题中信息可知，钋210的穿透能力很弱，不符合放出的放射线有较强的穿透能力这一条件，故A不正确；后三种同位素相比较，穿透能力都强，而钴60的半衰期最长，放射源中放射性同位素减少一半所需的时间最长，又符合能在较长的时间内提供比较稳定的辐射强度，故选D。
9．下表是四种单原子核的微粒，请填写空格，并回答有关问题：表中 （填字母，下同）属于同种元素， 互称同位素原子。
粒子序号 质子数 中子数 电子数
A 1 0 1
B 1 1 1
C 1 0 0
D 11 12 11
【答案】 ABC AB/BA
【详解】元素指的是质子数相同的一类原子的总称，质子数决定了元素的种类，A、B、C的质子数都是1，为同种元素；
根据具有相同质子数，不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素；ABC的质子数都是1，但C的电子数为0，C不属于原子，是离子，AB的质子数相同，中子数不同，故互称同位素原子的是AB；
10．1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的ɑ粒子（带正电）轰击金箔实验，卢瑟福和他的团队发现：绝大多数ɑ粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数ɑ粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数ɑ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。
(1)根据实验现象，卢瑟福提出“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)1919年，卢瑟福用加速了的高能ɑ粒子轰击氮原子，使氮原子变成了氧原子，原子种类发生改变是由于原子核中的 数发生了变化；
(3)卢瑟福核式结构模型是利用ɑ粒子袭击金箔实验的基础上提出的。下列能正确反映他的实验结果的示意图是 （选填序号）；
(4)从原子结构模型建立的过程中，我们发现______（选填序号）。
A．模型在科学研究中起着很重要的作用
B．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D．玻尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
【答案】(1)原子核
(2)质子/核电荷
(3)乙
(4)ABC
【详解】（1）由原子的结构知，原子核集中了原子的大部分质量，且体积很小，所以卢瑟福提出“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”指的是原子核，故填：原子核。
（2）不同种原子的质子数不同，所以原子种类发生改变是由于原子核中的质子数（核电荷数）发生了变化，故填：质子。
（3）原子不是一个实心的球体，原子核体积很小，核外电子的质量很小，所以大部分ɑ粒子能穿透过去，由于ɑ粒子带正电荷，原子核带正电荷，同性相斥，ɑ粒子靠近原子核时，就会发生偏向，由于原子的质量主要集中在原子核上，所以极少数ɑ粒子碰到原子核，被反弹了回来，或发生偏向，所以乙图能正确反映他的实验结果，故填：乙。
（4）从原子结构模型建立的过程中，我们发现模型在科学研究中起着很重要的作用，比较直观；科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程；人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质；玻尔的原子模型建立不是完美的，但是使人们对原子结构的认识达到了更高的境界；所以ABC正确，故填：ABC。
【巩固提升】
11．科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。据此推断，当一种元素的原子经放射变化后，结果变化了另一种元素的原子，它一定是放射了（ ）
A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核
【答案】C
【详解】元素的种类主要由原子的质子数或核电荷数决定，该原子经过放射变化后，结果变成了另一种元素的原子，说明原子的质子数发生了变化，故放射出了质子。
故选C。
12．华南理工大学研究团队利用动态“局域柔性”框架材料，实现了在室温下对重水和普通水的有效分离。一个重水分子（）中含有的质子个数为（ ）
A．3 B．10 C．12 D．20
【答案】B
【详解】1个重水分子由2个氘原子和1个氧原子构成，氘原子属于氢元素，其核内质子数为1，1个氧原子核内的装置为8，则一个重水分子（）中含有的质子个数=1×2+8=10，故选B。
13．下列说法中正确的是（ ）
A．若两种微粒的电子数相同，它们一定属于同种元素
B．若两种微粒的质子数相同，它们一定属于同种元素
C．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核内的质子数一定相同
D．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核外的电子数一定相同
【答案】C
【详解】A、若两种微粒的核外电子数相同，这两种微粒不一定属于同种元素，如铝离子和镁离子，核外的电子数都是10个，它们属于不同元素，故选项A不符合题意；
B、两种粒子的质子数相同，但这两种粒子不一定属于同种元素，如氢分子和氦原子，它们的质子数均为2个，它们属于不同种元素，故选项B不符合题意；
C、质子数决定元素的种类，若两种微粒属于同种元素，这两种微粒的质子数一定相等，故选项C符合题意；
D、若两种微粒属于同种元素，这两种微粒的核外电子数不一定相等，如氧原子与氧离子属于同种元素，但氧原子核外电子数为8个，氧离子核外电子数为10个，故选项D不符合题意。
故选C。
14．X2+、Y2-核外都有10个电子，下列对于X、Y的叙述中正确的是（ ）
A．X、Y的原子核外都有10个电子 B．两种离子共有20个质子
C．X、Y的原子核内各有10个质子 D．X的核电荷数小于Y的核电荷数
【答案】B
【详解】A、X2+离子、Y2-离子核外都有10个电子，X2+离子是由X原子失去2个电子形成的，Y2-是由Y原子得到2个电子形成的，能确定X、Y的原子核外电子数分别为12、8，错误；
B、由A选项的解析可知，X、Y的原子核外电子数分别为12、8，原子中，质子数=核外电子数，它们的核内质子数分别为12、8，原子得失电子形成离子，核内质子数不变，则两种离子的质子共有20个，正确。
C、由B选项的解析，两种原子的核内质子数分别为12、8，错误。
D、由B选项的解析，X、Y两种原子的核内质子数分别为12、8，X的核电荷数大于Y的核电荷数，错误。
故选B。
15．X、Y、Z是三种不同的元素。已知三种离子具有相同的电子数。则X、Y、Z三种元素的核电荷数大小排序应为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】由题意“X、Y、Z三种元素形成的具有相同电子层结构的三种离子分别是X+、Y2+、Z2-”，则可知：X失去1个电子，Y失去2个电子，Z得到2个电子，具有相同的电子层结构，则可知他们的核电荷数关系为：Z＜X＜Y。
故选B。
16．人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。下列有关图中所示的四种原子结构模型的叙述正确的是（ ）
A．汤姆生提出图①模型：原子是个球体，负电荷均匀分布在整个球体内，正电荷像葡萄干镶嵌其中
B．汤姆生、卢瑟福两位科学家都是在实验的基础上，通过推理和想象建构原子模型
C．卢瑟福提出了图④模型：在原子的中心有一个质量大体积小的原子核，认为电子只能在原子核内的一些特定的稳定轨道上绕核运动
D．依据各科学家提出模型的时间先后，正确的排列顺序是①②③④
【答案】B
【详解】A．1897年汤姆生发现电子并提出类似“葡萄干面包”的原子模型，认为原子呈圆球状，充斥着正电荷，而带负电荷的电子则像一粒粒葡萄干镶嵌其中，故A不正确；
B．建构原子微观模型，应该在实验的基础上，通过推理和想象得出。汤姆生、卢瑟福两位科学家都是在实验的 基础上，通过推理和想象建构原子模型，故B正确；
C．1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了实验，他们在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的a粒子轰击金箔，后来提出了核式结构模型，认为原子的全部正电荷和几乎全部的质量集中在原子核里，且核外电子分布在不同的层次绕核做高速运动，故C不正确；
D．20世纪20年代以来提出现代模型(电子云 模型)，依据提出时间先后顺序，正确的排列是①④②③，故D错误。
故选B。
17．蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电，据了解月壤中有丰富的资源，尤其是应用于可控核聚变的燃料He-3。如图所示为He-3及其同位素原子He-4的结构示意图，则“”表示的微粒为 ，He-3的相对原子质量为 ，它们互为同位素原子，是因为它们原子核内 。
【答案】 质子 3 质子数相同，中子数不同
【详解】原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核由质子和中子两种粒子构成，质子带正电荷，中子不带电，则“”表示的微粒为质子；由图可知，He-3原子中含有两个质子和一个中子，相对原子质量≈质子数+中子数≈2+1=3；质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互为同位素，He-3和He-4互为同位素原子，因为它们原子核内质子数相同，中子数不同。
18．现有四种粒子，其质子数、中子数和核外电子数，如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数 粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6 丙 6 7 6
乙 12 12 10 丁 11 12 10
（1）属于是阳离子的是 ；（2）属于同种元素的粒子是 ；
【答案】 乙、丁/丁、乙 甲、丙/丙、甲
【详解】（1）阳离子中，质子数小于核外电子数，表格中属于是阳离子的是乙、丁；
（2）元素是具有相同的核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称。属于同种元素的粒子是甲、丙。
19．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 。
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 。
【答案】 错误 A 大多数粒子通过金箔后运动方向不变
【详解】（1）[1]现代科学认为：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外电子构成，而非“嵌着葡萄干的面包”或“不可再分的实心球体”。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”，如今这些观点均错误。
（2）[2]卢瑟福提出了原子核式结构，这种研究方法属于建立模型的过程，故选A。
（3）[3]从现象大多数α粒子通过金箔后运动方向不变可知，绝大多数α粒子通过金箔时没有受到阻碍，说明了原子里面绝大部分空间是空的；只有极少数与位于原子中心的原子核发生了相互作用，从而产生了大的偏转。
（4）[4]α粒子是带2个正电荷的氦原子核，符号为，反α粒子具有相同的质量与电量，符号仍可表示为。
20．探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起入们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，那么它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】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。实验装置如图甲所示：
①放射源：放射性物质放出粒子（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粒子穿过荧光屏发出闪光；
④显微镜：通过显微镜观察闪光，且通过360°转动可观察不同角度α粒子到达荧光屏情况。实验数据如图乙。
【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。
【解释与结论】
（1）1厚度的金箔包含了3000层金原子，卢瑟福认为原子内部绝大部分是空的。请你从图乙中寻找证据 ；
（2）如图乙所示，粒子通过荧光屏会引起闪光。荧光屏设计成360°环绕，基于的假设是： ；
（3）如图丙所示为粒子轰击金箔时的运动轨迹，请在图丙中补全A处a粒子后半段的大致运动轨迹 ；
（4）金原子核中含有79个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你利用学过的知识提出一个合理的猜测 。
【答案】 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 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 质子之间存在引力
【详解】（1）[1]1厚度的金箔包含了3000层金原子，卢瑟福认为原子内部绝大部分是空的。图乙中的BCD曲线说明：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。
（2）[2]如图乙所示，粒子通过荧光屏会引起闪光。荧光屏设计成360°环绕，基于的假设是：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。
（3）[3]原子核带正电，粒子途经多原子核附近时，受到斥力，a粒子改变原来的运动方向，发生了偏转，如下所示：
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（4）[4]金原子核中含有79个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，提合理的猜想：质子之间存在引力。试卷第6页，共10页
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