第3节 原子结构的模型
第1课时 原子的结构
知识点
1
原子结构模型及其发展过程
1.如图A2-3-1所示为不同阶段的原子结构模型图,回答下列问题。
图A2-3-1
原子结构模型的建立经历了不断完善、不断修正的过程。
提出近代原子学说; 发现原子内有电子; 提出原子的核式结构模型,他认为在原子的中心有一个很小的 ,这是原子结构的近代模型;玻尔建立了原子的分层模型。?
2.最接近原子实际的结构模型是
( )
A.分层模型
B.电子云模型
C.汤姆生模型
D.卢瑟福模型
3.19世纪末20世纪初,科学家先后提出了如图A2-3-2所示的三种模型,依照提出时间的先后顺序排列正确的是
( )
图A2-3-2
A.①②③
B.③②①
C.②③①
D.①③②
4.原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在探索。其中,行星模型的提出标志着原子结构现代模型的问世。图A2-3-3
是锂原子结构的行星模型,图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是
( )
图A2-3-3
A.原子始终在做无规则的运动
B.原子核体积只占整个原子体积的很小一部分
C.构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D.原子呈电中性
5.卢瑟福在α粒子(带正电荷)散射实验中,断定原子中的绝大部分空间是空的,他的依据是
( )
A.α粒子受到金原子的作用,改变了原来的运动方向
B.α粒子受到金原子内的电子吸引,改变了原来的运动方向
C.绝大多数α粒子通过金箔并按原来的方向运动
D.α粒子会激发金原子释放出原子内的电子
知识点
2
原子核的秘密
6.下列粒子:夸克、原子、质子、原子核,按空间尺度由小到大排列正确的是
( )
A.夸克、质子、原子核、原子
B.原子、原子核、质子、夸克
C.原子、质子、原子核、夸克
D.质子、夸克、原子、原子核
7.氢原子只由1个质子和1个电子构成,下列关于氢原子的模型图,正确的是
( )
图A2-3-4
8.[2019·嘉兴期末]
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A2-3-5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A2-3-5
9.核聚变燃料氦的原子核外有2个电子,则其原子核内的质子数为
( )
A.1
B.2
C.3
D.5
10.[2019·葫芦岛月考]
对“原子的结构”同学们有以下认识,其中错误的是
( )
A.原子核的质量和电子的质量相差不大
B.核外电子在离核远近不同的区域中运动
C.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小得多
11.知识梳理有助于我们对已学知识进行巩固,图A2-3-6
是某同学学习了物质的结构层次后以氧气(O2)为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c相对应的是
( )
图A2-3-6
A.原子、原子核、核外电子
B.原子核、原子、核外电子
C.原子、核外电子、原子核
D.核外电子、原子核、原子
12.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
13.图A2-3-7为小明制作的原子模型,外圈上的小球为电子,内圈为原子核。下列说法正确的是
( )
图A2-3-7
A.该模型表示一种碳原子
B.该原子的核电荷数为4
C.该原子的质量主要集中在2个电子上
D.该原子核由2个质子和2个中子构成
14.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)显示电中性的粒子有
。?
(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 。?
15.通过分析下表,你能得出哪些结论?
原子种类
核电荷数
质子数
中子数
核外电子数
氢原子
1
1
0
1
碳原子
6
6
6
6
氧原子
8
8
8
8
钠原子
11
11
12
11
结论1:
。?
结论2:
。?
结论3:
。?
结论4:
。?
16.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,意大利科学家阿伏伽德罗提出: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。?
教师详解详析
1.道尔顿 汤姆生 卢瑟福 原子核
2.B 3.D 4.A
5.C [解析]
由于绝大多数α粒子通过金箔并按原来的方向运动,因此可以断定原子中的绝大部分空间是空的。
6.A [解析]
原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的;原子核是由质子和中子构成的;质子和中子又是由更小的微粒——夸克构成的。
7.D [解析]
由原子结构模型可知:原子核在原子的中央位置,而且只占了很小一部分的体积;核外电子在外层绕着原子核作高速运动。
8.质子 电子 很小
9.B [解析]
在原子中,核电荷数=质子数=电子数。氦原子的核外电子数为2,故其原子核内质子数也为2。
10.A [解析]
电子的质量相对于原子来说很小,可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上;核外电子是分层排布的,核外电子在离核远近不同的区域中运动;原子由原子核和核外电子构成;原子核的体积很小,原子核的体积与整个原子的体积相比要小得多。
11.A [解析]
在物质的结构层次中分子是由原子构成的,原子又是由原子核和核外电子构成的,原子核一般由质子和中子构成。
12.C [解析]
在原子结构中,核电荷数=质子数=核外电子数。
13.D
14.(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)质子和电子 (8)分子
15.原子中,核电荷数等于核外电子数 原子中,核电荷数等于质子数 原子中,质子数与中子数不一定相等 不是所有的原子中都有中子(或不同种原子的质子数不相等,合理即可)
16.(1)电子 原子不可再分 原子核和核外电子
(2)推理 模型
[解析]
(1)1897年汤姆生发现了电子,进一步发展了原子、分子论,纠正了“道尔顿原子论”中原子不可再分的观点,1911年卢瑟福通过α粒子散射实验,推测原子是由原子核和核外电子构成的,提出了现代原子结构理论。(2)科学研究中对实验现象进行解释的过程叫作推理,道尔顿、汤姆生、卢瑟福都建立了原子结构模型,利用了模型来表达他们的理论成果。第3节 原子结构的模型
第2课时 离子 同位素
知识点
1 带电的原子——离子
1.图B2-3-1形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中正确的是
( )
图B2-3-1
A.钠原子失去一个电子形成阳离子,氯原子得到一个电子形成阴离子
B.钠原子与钠离子都不显电性
C.氯化钠分子由氯原子和钠原子构成
D.钠原子与钠离子的微观结构相同
2.下列物质由离子构成的是
( )
A.二氧化碳
B.水
C.金刚石
D.氯化钠
3.下列关于分子、原子、离子的说法中正确的是( )
A.分子的质量一定比原子大
B.原子是不能再分的粒子
C.原子得失电子后形成离子
D.分子、原子能构成物质,离子不能
4.用“分子”“原子”“离子”填写下列空格。
(1)氯气由氯 构成。?
(2)铜由铜 构成。?
(3)氯化钠由 构成。?
(4)氯分子由氯 构成。?
(5)硫酸铜晶体由 构成。?
知识点
2 同位素——原子的“孪生兄弟”
5.下表各组表示的粒子中,是阳离子的是 (填字母,下同),互为同位素的是 。?
组别
质子
中子
电子
A
14
14
14
B
26
30
24
C
26
30
26
D
14
16
14
6.碳-12是指含6个中子的碳原子。下列有关氧-16
和氧-18两种氧原子的说法中正确的是( )
A.质子数相同
B.质量相同
C.电子数不相同
D.16和18表示原子个数
7.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的3He,每一百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以4He的形式存在。下列说法中正确的是( )
A.
4He原子核内含有4个质子
B.
3He和4He互为同位素
C.
3He原子核内含有3个中子
D.
4He和3He是同种元素的同种原子
8.金属钠在氯气中燃烧,生成氯化钠固体,现象如图B2-3-2所示,下列说法中正确的是
( )
图B2-3-2
A.钠与氯气发生剧烈反应产生大量白雾
B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
C.氯原子在反应过程中失去电子形成带负电荷的氯离子
D.钠原子和钠离子的差别在于质子数不同
9.如图B2-3-3所示为某原子的结构示意图,该原子的原子核中有
( )
图B2-3-3
A.6个质子和8个中子
B.4个质子和5个中子
C.6个质子和8个电子
D.8个质子和6个电子
10.用“”“”“”分别表示质子、中子和电子,如图B2-3-4
表示四种原子的结构模型。下列有关说法中正确的是
( )
图B2-3-4
A.甲、丁互为同位素
B.乙、丁属于同一种元素
C.甲、丙的核电荷数不同
D.甲、丙为同一种原子
11.思维导图有助于建构知识,如图B2-3-5是小金建立的有关物质宏观组成和微观构成的思维导图,其中“▲”处应填入的是
( )
图B2-3-5
A.原子
B.中子
C.电子
D.质子
12.化学上常用元素符号左下角的数字表示原子的质子数,左上角的数字表示原子的中子数和质子数之和,如C表示核内有6个质子和7个中子的碳原子。则有关Cl和Cl的说法不正确的是
( )
A.原子中含有相同数目的中子
B.属于同种元素,互为同位素
C.原子核外电子数相同
D.原子核内质子数相同
13.著名科学家居里夫人首先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,一种元素的原子经过放射变成另一种元素的原子。据此可知,放射出来的粒子可能是
( )
A.电子
B.中子
C.质子
D.原子核
14.原子、分子、离子都是构成物质的微观粒子,如图B2-3-6所示是构成物质的粒子之间的关系。
图B2-3-6
(1)甲是 。?
(2)在氮气、水、汞、氯化钠、铁这五种物质中,由原子构成的物质是 ,由分子构成的物质是 。?
(3)二氧化碳是由 (填具体粒子的名称,下同)构成的,氯化钠是由 构成的。?
15.图B2-3-7表示某物质形成的微观过程。请仔细观察并回答下列问题。
图B2-3-7
(1)该过程说明原子通过 电子形成离子。?
(2)甲原子形成的离子是 离子。?
(3)最终形成的化合物 (填“显”或“不显”)电性,原因是
。?
16.在锂、氮、锂、碳中(均填序号):
(1) 和 互为同位素。?
(2) 和 质子数和中子数的总数相等,但不能互称同位素。?
自|我|提|升
17.法国科学家最近发现了一种只由4个中子构成的粒子,这种粒子被称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”的说法中正确的是
( )
A.该粒子不显电性
B.该粒子是一种特殊的氢分子
C.在元素周期表中它与氢元素在同一位置
D.该粒子失去一个中子后显正电
18.[2019·杭州上城区二模]
如图B2-3-8所示,金属钠在氯气中燃烧时,钠原子失去电子形成带正电荷的钠离子(阳离子),氯原子得到电子形成带负电荷的氯离子(阴离子)。
图B2-3-8
(1)生成物氯化钠的带电荷情况是 (填“带正电荷”“带负电荷”或“呈电中性”)。?
(2)从燃烧的条件分析,金属钠能在氯气中燃烧,得出的结论是燃烧 (填“一定”“不一定”或“一定不”)需要氧气参与。?
教师详解详析
1.A [解析]
据图可知,在形成化合物时钠原子失去一个电子变为阳离子,而氯原子得到一个电子变为阴离子,然后利用阴阳离子的静电作用形成化合物;钠原子不显电性,而钠离子带一个单位的正电荷;氯化钠由钠离子和氯离子构成;钠离子最外层有8个电子,性质稳定,而钠原子最外层只有1个电子,容易失去电子,性质活泼,钠原子和钠离子的微观结构不同。
2.D
3.C [解析]
分子与原子不能笼统地比较大小,应是分子的质量比构成它的原子的质量大;原子是化学变化中的最小微粒,但本身还能再分为原子核与电子;原子得失电子后成为带电的原子,即离子;分子、原子能构成物质,离子也能构成物质,如氯化钠。
4.(1)分子 (2)原子 (3)离子
(4)原子 (5)离子
5.B A、D
6.A [解析]
氧-16和氧-18两种氧原子属于同种元素,质子数相同,但中子数不同,质量不同;16和18表示原子中质子数和中子数之和。
7.B [解析] 4He原子核内含有2个质子和2个中子;4He与3He质子数相同,中子数不同,故互为同位素;3He质子数为2,质量数为3,所以中子数为1;4He与3He是同种元素的不同原子。
8.B 9.A
10.B [解析]
互为同位素的原子中质子数相同,中子数不相同,甲、丁质子数不相等,所以不互为同位素;决定元素种类的是核内质子数,乙和丁的质子数相同,所以属于同一种元素;核电荷数等于质子数,甲、丙的质子数相等,所以核电荷数也相等;质子数相同,但中子数不同的原子不属于同一种原子,所以甲和丙不是同一种原子。
11.A
12.A [解析]
Cl和Cl两种同位素原子之间,质子数相同,中子数分别为18、20,而核外电子数等于质子数,所以核外电子数也相同。
13.C
14.(1)原子 (2)汞、铁 氮气、水
(3)二氧化碳分子 氯离子和钠离子
15.(1)得失 (2)阳
(3)不显 两种离子所带电量相同,电性相反
[解析]
通过观察可知,电子由甲原子向乙原子转移,形成带正电的甲离子和带负电的乙离子,因为电子只在甲、乙间移动,所以两种离子所带的电量相同,电性相反。因此,最终形成的化合物是不显电性的。
16.(1)① ③ (2)② ④
[解析]
核内质子数相同、中子数不同的同类原子互为同位素原子,则①和③互为同位素;决定是不是同位素的关键是质子数是否相等,②和④中质子数和中子数的总数相同,但质子数不同,所以它们不能互称同位素。
17.A [解析]
一种只由4个中子构成的粒子,因中子不带电,所以不显电性,失去1个中子仍不显电性;氢原子的质子数为1,该粒子不属于氢元素。
18.(1)呈电中性 (2)不一定
[解析]
(1)由氯化钠的形成过程可知,金属钠在氯气中燃烧时,钠原子失去电子形成带正电荷的钠离子(阳离子),氯原子得到电子形成带负电荷的氯离子(阴离子),所有阳离子所带的正电荷总数和所有阴离子所带的负电荷总数相同,电性相反,所以生成物氯化钠的带电荷情况是呈电中性。
