第3节 原子结构的模型　专题复习与巩固训练

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第3节 原子结构的模型　专题复习与巩固训练
【要点整理】
知识点1： 原子结构模型的建立
1．汤姆生的 模型（又叫西瓜模型）
1897年，英国科学家汤姆生发现了电子（电子带负电），而原子是呈电中性的，即原子内还有带正电的物质。因此，他提出：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中。有人形象地把该模型称为“枣糕模型”或“西瓜模型”。www.21-cn-jy.com
2．卢瑟福的 模型（又叫行星模型）
1911年，英国科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，但有 α粒子发生了较大角度的偏转，甚至有极个别的α粒子被 （如图所示）。【版权所有：21教育】
在分析实验结果的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型（即行星模型）：在原子的中心有一个很小的 ，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。
3．玻尔的分层模型
1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动（如图所示）。21教育名师原创作品
4．原子的构成
原子核相对于原子来说，体积很小，但质量却很大，它几乎集中了原子的全部质量。由于原子核和核外电子所带电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。
例1人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
（1）卢瑟福核式结构模型是利用α粒子轰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）。21*cnjy*com
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现 （选填序号）。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．模型在科学研究中起着很重要的作用
C．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
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
知识点2: 揭开原子核的秘密
1．原子核的构成
（1）原子核是由更小的两种粒子—— 和中子构成的。
（2）一个质子带一个单位的正电荷，中子 ，一个电子带一个单位的负电荷。
2．构成原子的各种粒子之间的关系
（1）核电荷数＝ ＝核外电子数。如氧原子核内有8个质子，则氧原子核带8个单位正电荷，科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数，故氧原子的核电荷数为8，其核外电子数也为8。
（2）中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11，而中子数为12，两者并不相等；而普通氧原子的质子数和中子数均为8，两者相等。
（3）原子核内一定有质子，但不一定有 。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。
3．质子、中子和电子的质量比较
（1）原子的构成及各微粒的质量：
（2）一个质子和一个中子的质量几乎相等。一个质子的质量约为一个电子质量的1834倍，电子的质量在整个原子质量中所占的比重极小，所以原子的质量主要集中在原子核上。
说明 科学家们又对质子和中子的构成进行了研究，发现质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
例2 如图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（ ）
A．决定该原子种类的粒子是b
B．原子中b与c的数目一定相同
C．原子中a与c的数目一定相同
D．原子的质量集中在a和c上
知识点3: 带电的原子——离子
（1）离子：带电的原子或 。
说明 原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的原子集团。在许多化学反应中作为一个整体参加反应。21世纪教育网版权所有
（2）离子分类
①阳离子：带 电荷的原子或原子团。
②阴离子：带 电荷的原子或原子团。
（3）离子的形成：一般来说，金属原子容易 最外层电子变成阳离子，非金属原子容易 电子变成阴离子。21教育网
说明 ①离子同分子、原子一样，也是构成物质的一种微粒。
②原子变为离子后元素种类不变。因为其质子数不变，改变的是电子的数目。即在离子中，核电荷数＝质子数≠核外电子数。21·世纪*教育网
③离子形成化合物的过程：原子在一定的条件下，发生电子的得失，从而形成阴、阳离子，阴、阳离子因所带电荷不同而相互吸引形成化合物。
④原子的化学性质主要是由最外层电子数决定的，在化学反应中，原子核不变，改变的只是核外电子。
（4）原子与离子的比较
例3 元素X的核电荷数为a，它的阳离子Xm+与元素Y的阴离子Yn-电子层结构相同，则元素Y的核电荷数是（ ）
A． a+m+n B． a-m-n C． m+n-a D． m-n-a
知识点4: 元素和同位素
1．元素
科学上把具有相同 （即质子数）的一类原子总称为元素。如氧元素就是所有核电荷数为8的原子的总称。
说明 ①一类原子是指质子数相同，中子数不同的原子。②质子数相同的微粒（或粒子）不一定是同种元素。如水分子和氖原子的质子数都为10，但它们不是同种元素。③元素的种类由核电荷数（即质子数）决定。
2．同位素
（1）定义：原子中核内质子数相同、 的同类原子统称为同位素原子。
说明 ①元素是同位素原子的总称，同位素原子是一种元素的不同种原子；②大多数元素都有同位素原子，如汞元素就有七种稳定的同位素原子。21·cn·jy·com
（2）同位素原子的表示方法：为了区分元素的同位素原子，常用原子符号（）表示，其中X表示原子种类，Z表示质子数，A表示质子数和中子数之和。如氢有氕（11H）、氘（21H）、氚（31H）三种同位素原子。
（3）同位素原子的应用：同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。如喂含有同位素的饲料，跟踪牛的消化吸收情况；化学分析（中子法）；用于古董鉴定（如用碳-14同位素测定年代）；金属厚度侦测器等。
例4 据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，每百吨32He核聚变所释放的能量相当于人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以42He的形式存在。下列有关说法正确的是（ ）
A. 32He和42He是两种不同的元素
B. 32He和42He互为同位素
C. 32He原子核内有3个中子
D. 42He的原子核外有4个电子
【易错点拨】
易错点：子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成
例5 法国科学家最近发现了一种只由4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”。下列有关“四中子”粒子说法正确的是（ ）
A．该粒子不显电性
B．该粒子是一种特殊的氢分子
C．在周期表中它与氢元素占有同一位置
D．该粒子失去一个中子后显正电
【巩固提升】
1．月球上存在着一种丰富的新能源氦3。已知氦3的原子核是由一个中子和两个质子构成的，其原子核外电子数和相对原子质量分别为（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A． 1和2 B． 2和3 C． 3和1 D． 3和3
2． C－12和C－14是碳元素的两种不同的原子，二者的不同点有（ ）
①原子中的电子数；②原子核内的中子数；③原子核内的质子数；④原子的质量。
A． ①② B． ③④ C． ①③ D． ②④
3．下列关于Mg、Mg2+两种粒子的判断中正确的是（ ）
A．质子数相同 B．质量不相等
C．Mg2+比Mg活泼 D．电子层数相同
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，你认为这三点中不确切的是（ ）2-1-c-n-j-y
A． ③ B． ①③ C． ②③ D． ①②③
5．原子、分子、离子、元素等概念的学习有助于我们认识物质构成的奥秘。下列叙述错误的是（ ）
A．原子是化学变化中的最小粒子，一切变化中，原子都不能再分
B．由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子
C．带电的原子或原子团叫做离子，离子也是构成物质的微粒
D．元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称
6．微粒模型观察与比较。如图所示，在钠与氯气的反应中，每个钠原子失去1个电子，成为1个钠离子；每个氯原子得到1个电子，成为1个氯离子；钠离子与氯离子结合形成氯化钠。因为1个电子的质量大约为1个质子或中子质量的1/1836，故原子的质量几乎都集中在原子核上。
若用r、m分别表示微粒的半径和质量，以“＜”、“＞”或“≈”填空。
（1）m（Na） m（Na＋）。
（2）r（Cl） r（Cl－）。
（3）r（Na） r（Cl）。
（4）r（Na＋） r（Cl－）。
7. 下图中的四种原子模型，与其他三种原子不属于同位素原子的是（ ）
8．如图形象地表示了氯化钠的形成过程，下列相关叙述中不正确的是（ ）
A．钠原子在化学反应中容易失去电子
B．氯原子得1个电子形成氯离子
C．钠原子与钠离子都不显电性
D．氯化钠由钠离子和氯离子构成
9．物质是由原子、分子、离子等粒子构成。今有一粒子，其原子核内有16个质子、16个中子，原子核外有18个电子，该粒子是（ ）【出处：21教育名师】
A． 原子 B． 阳离子 C． 阴离子 D． 分子
10．如图表示某物质微观形成过程。请仔细观察并回答下列问题：
（1）图示形成的物质化学式为 。
（2）该过程说明原子通过 电子形成离子。
11．如表微粒中：（以下均填字母编号）
组别 质子 中子 电子
A 14 14 14
B 26 30 24
C 26 30 26
D 14 16 14
属于阳离子的是 ；B与 是同种元素；互为同位素的是 。
12．请读表并比较氯原子与氯离子、镁原子与镁离子、镁离子与氯离子，把它们的异同点写在下面的横线上。
名称 核内质子数 核外电子数 粒子所带电荷
镁原子 12 12 0
镁离子 12 10 两个单位正电荷
氯原子 17 17 0
氯离子 17 18 一个单位负电荷
氯原子与氯离子： 。
镁原子与镁离子： 。
镁离子与氯离子： 。
13．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1897年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。21cnjy.com
【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，它们是均匀分布还是集中分布的呢？2·1·c·n·j·y
【进行实验】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。
实验做法如图：
（1）放射源——放射性物质放出α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粒子打在上面发出闪光。
（4）显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【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。www-2-1-cnjy-com
【猜想与假设】α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。21*cnjy*com
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射。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 。【来源：21cnj*y.co*m】
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 。
A．原子的质量是均匀分布的
B．原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的（ ）
第3节 原子结构的模型　专题复习与巩固训练
参考答案
【要点整理】
知识点1：枣糕 核式结构 少数 弹回　原子核 正 负
例1 （1）乙　（2）ABD
知识点2：质子 不带电 质子数 中子
例2 C
知识点3：原子团 正 负 失去 得到
例3 B　
知识点4：核电荷数 中子数不相同
例4 B
【易错点拨】
例5 A
【巩固提升】
1—5. BDADA
6. （1）≈ （2）＜ （3）＞（4）＜
7—9. DCC
10. （1）NaCl （2）得失
11. B C AD
12. 质子数相同，核外电子数不同 质子数相同，核外电子数不同 质子数不同，核外电子数不同
13.（1）不会　原子核　（2）B　（3）C
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