2.3原子结构的模型 同步基础练习（word版 含解析）

2.3原子结构的模型
一、选择题
1．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是（
）
A．①和②两种粒子的化学性质相似
B．③和④均属于离子结构示意图
C．粒子②在化学反应中容易失去电子
D．①②③④共表示四种元素的粒子
2．生物在有生命时，同位素碳—14在生物体内的质量分数与外界环境中的碳—14的质量分数是相等的。生物一旦死亡，碳--14的含量不会从环境中吸收。随着时间的推移，生物体内碳—14的含量会不断减少。科学实验证明，经过5730年，其碳—14的含量恰好减少一半。某动物化石碳--14的含量是新鲜植物的1/16，则此生物生存的年代距今已有（
）年了。
A．5730年
B．11460年
C．17190年
D．22920年
3．2019年7月6日，中国良渚古城遗址获准列入世界遗产名录。考古学家对有关遗址出土文物的碳-14含量进行测定，推测其年代距今约4700-5300年。碳-14原子与碳-12原子互为同位素的原因是（　　）
A．质子数相同
B．电子数相同
C．质子数相同，中子数不同
D．核电荷数和电子数均相同
4．下列各组物质中，互为同位素的是（??
）
A．氕、氚?
B．氧气、臭氧
C．红磷、白磷
D．冰、水
5．以下有关同位素说法错误的是(
)
A．同种元素的各种同位素原子的化学性质基本相同
B．大多数元素都有同位素原子，氢有氕、氘、氚3种同位素原子
C．互为同位素的原子，质子数和核外电子数一定相等，中子数一定不相等
D．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，它们互为同位素原子
6．氧元素和硫元素最本质的区别是(
)
A．质子数不同
B．相对原子质量不同
C．电子数不同
D．最外层电子数不同
7．某元素原子A的质子数为a，已知B3+和A2-具有相同的核外电子数，则B元素的质子数为(
)
A．a-1
B．a-5
C．a+5
D．a+1
8．原子的核电荷数为，它的阴离子与原子的阳离子的电子层结构相同，则原子核电荷数为（
）
A．
B．
C．
D．
9．2017年5月9日，由中国科学院等相关部门正式发布了113号、115号、117号、118号元素的中文名称。其中115号为镆元素(Mo)。其的核电荷数为115，相对原子质量为290，则镆原子的中子数为（
）
A．290
B．175
C．405
D．115
10．原子结构的模型在实验和探索中不断修正和完善，如图为某原子的结构示意图，该原子的原子核中有(　　)
A．6个质子和8个中子
B．8个质子和6个中子
C．6个质子和8个电子
D．8个质子和6个电子
11．下列各组微粒中，含有相同质子数和电子数的组是（　　）
A．Mg2+、Mg
B．K+、NH
C．N2、CO
D．SO、SO
12．人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期．以下是科学家曾提出的原子结构模型（如图所示），其中符合原子结构模型建立先后顺序的是（
）
A．①→②→③
B．③→②→①
C．①→③→②
D．③→①→②
13．关于原子、分子、离子的说法中，错误的是（　　）
A．原子不能直接构成物质
B．分子可以保持物质的化学性质
C．原子的质量主要集中在原子核上
D．金属原子失去电子会形成阳离子
14．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与质子数之和，如C表示核内有6个质子和7个中子的碳原子。下列关于I和I的说法错误的是（　　）
A．质子数相同
B．中子数相同
C．核外电子数相同
D．属于同种元素
15．下列叙述中，正确的是（　　）
A．所有原子的原子核都是由质子、中子构成的
B．物质在不同条件下的三态变化主要是由于分子的大小发生了变化
C．气体易被压缩，说明构成气体的分子在不断运动
D．原子的质量主要集中在原子核上
二、填空题
16．已知原子中：质子数（Z）+中子数（N）=质量数（A），表示X元素原子的质子数和质量数可用ZAX符号表示。据报道钬元素的原子67166Ho可有效治疗肝癌，该原子的中子数与核外电子数之差是____，现有67166X和67168Y两种原子，则X和Y是否是同种元素？____。理由是____。我们把X和Y原子称之为____原子。
17．建模是一种很重要的科学研究方法。20世纪初，科学家先后提出了如图①、②、③、④所示的四种原子模型，依照提出时间的先后顺序_____
①葡萄干模型
②电子云模型
③核式结构模型
④实心球模型
18．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)。
19．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。请在如图所示方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的_____。
20．如图回答下列问题：
原子得到或失去电子后形成离子，某粒子的结构示意图为。
（1）a=________时，该粒子是原子，该原子的原子序数为________。
（2）当a=8时，该粒子是_______（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”），其符号表示为________。
（3）若该粒子是阳离子，a的值可能是___________（填字母）。
A．9
B．11
C．13
D．17
三、探究题
21．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，才引起人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，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a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a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1um，
重叠了3000层左右的原子∶
（3）
荧光屏-a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a粒子的到达情况。
[收集证据]绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数a粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数口粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来
[猜想与假设]
a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
[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___________。
（2）1un金箔包含了5000层金原子，绝大多数a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a粒子散射实验，你认为原子结构为以下的___________。
四、简答题
22．下表是某位同学收集的一些微粒的资料，请根据表格数据回答下列问题。
粒子名称
质子数
中子数
电子数
带电性
A
14
14
14
不带电
B
26
30
24
带2个单位正电荷
C
14
14
16
D
14
16
14
不带电
（1）上述粒子中属于原子的是_____。
（2）根据表格信息可知C的带电性为_____。
（3）表格中互为同位素的粒子是_____。
（4）比较C与D两种粒子，其中质量较大的是_____。
23．有A、B、C、D、E五种元素，A的单质是相对分子质量最小的气体；B是地壳中含量最多的元素；C的阳离子C+比B原子多2个电子；D和C具有相同的电子层数，D﹣的离子结构与氩原子结构相同；E和B具有相同的最外层电子数，但比B多一层。
请据此写出元素符号：A_______、B_______、C_______、D_______、E_______。
参考答案
1．C
【详解】
A．根据元素原子的最外层电子数相同的元素的化学性质相似，但是①只有一个电子层，且是2，属于稳定结构，不易得失电子，②易失去2个电子，所以化学性质不相似，选项错误；
B．③质子数与电子数不相等，为离子，而④质子数与电子数相等，属于原子结构示意图，选项错误；
C．粒子②最外层电子数为2，没有达到相对稳定结构，在化学变化中容易失去电子，选项正确；
D．质子数相同属于同种元素，②和③属于同种元素，①②③④共表示三种元素的粒子，选项错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
解：经过半衰期碳14的含量是
，现在含量是，说明经过了4个半衰期，故距今的时间是5730×4=22920年。故选D。
3．C
【详解】
质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，碳-14原子与碳-12原子互为同位素，是因为它们的质子数相同，但中子数不同。故选：C。
4．A
【解析】
【详解】
A．氕、氚质子数相同为1，中子数不同分别为1、2，是氢元素不同核素，互为同位素，故A正确；
B．O2与O3都是由氧元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，故B错误；
C．红磷、白磷都是由磷元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，故C错误；
D．冰和水是水的不同形态，是同种物质，故D错误。
故选：A。
5．D
【解析】
【详解】
A、元素的化学性质与原子的最外层电子有关，同一元素的各种同位素核外电子数相同，所以它们的化学性质相同，但物理性质不同，故说法正确；
B、氕(H)、氘(H)、氚(H)3种原子的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故说法正确；
C、互为同位素的原子，质子数和核外电子数一定相等，中子数一定不相等，故说法正确；
D、金刚石与石墨是由碳元素组成的物理性质不同的单质，互为同素异形体，不属于同位素，故D说法错误。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
决定元素种类的是核电荷数（即核内质子数），故不同种元素本质的区别是原子的核电荷数（即核内质子数）不同，故选A。
7．C
【详解】
设元素B的质子数是x，A元素原子的质子数为a，A原子的核外电子数为a，A2-的核外电子数等于a+2，阳离子B3+的离子中带有（x-3）个电子。B3+和A2-具有相同的核外电子数；a+2=x-3，即x=a+5，故B元素的质子数为a+5，故选C。
8．A
【详解】
设元素Y的核电荷数是b，则阳离子Yn+的核外电子数为（b-n），
因为X的核电荷数为a，它的阴离子Xm-核外电子数为（a+m），
因为阴离子Xm-与Y原子的阳离子Yn+的电子层结构相同，即核外电子数相同，
所以b-n=a+m，即b=a+m+n。
故选：A。
9．B
【详解】
原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数，镆原子的核电荷数为115，则其核内质子数也为115，大多数原子中，相对原子质量=质子数+中子数，所以镆原子的中子数=相对原子质量?质子数=290?115=175，故选B。
10．A
【详解】
A、由图可知，该原子的核外有6个电子，原子中质子数与核外电子数相同，即该原子核内的质子数为6，质子数可为8，选项正确；
B、由图可知，该原子的核外有6个电子，原子中质子数与核外电子数相同，即该原子核内的质子数为6，选项错误；
C、由图可知，该原子的核外有6个电子，原子中质子数与核外电子数相同，即该原子核内的质子数为6，即该原子的质子数与中子数都为6，选项错误；
D、由图可知，该原子的核外有6个电子，原子中质子数与核外电子数相同，即该原子核内的质子数为6，选项错误，故选A。
11．C
【详解】
A、1个镁原子失去2个电子形成镁离子，所以镁原子与镁离子的电子数不同，选项错误；
B、1个钾离子是1个钾原子失去1个电子形成的，钾离子中的质子数为19，电子数为18，铵根离子中的质子数为11，电子数为10，选项错误；
C、1个氮分子中的质子数为14，电子数为14,1个一氧化碳分子中的质子数为14
，电子数为14
，选项正确；
D、1个硫酸根离子中的质子数为48，电子数为50，1个亚硫酸根离子中的质子数为40，核外电子数为42，选项错误，故选C。
12．B
【详解】
1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型；1911
年卢瑟福提出原子结构行星模型；1913年波尔提出轨道式原子模型。
故选：B。
13．A
【详解】
A、分子、原子、离子都能直接构成物质，选项错误；
B、分子可以保持物质的化学性质，选项正确；
C、原子中，一个质子的质量约等于一个中子的质量，都是一个原子质量的1836倍，所以原子的质量主要集中在原子核上，选项正确；
D、金属原子失去电子会形成正电荷的阳离子，选项正确；
故选A。
14．B
【详解】
A、I和I中质子数都为53，故A错误。
B、有题意可知，I和I的中子个数分别是131-53=78、127-53=74，故B错误。
C、I和I中质子数都为53，在原子中，质子数=核外电子数，故核外电子数相同，故C正确。
D、I和I中质子数都为53，质子数决定元素种类，所以属于同种元素，故D正确。
故选B。
15．D
【详解】
A、氢原子核内只有质子而没有中子，故不正确；
B、物质的三态变化主要是分子间的间隔发生变化，分子的大小不变，故不正确
C、气体易被压缩主要是因为分子间有间隔，故不正确；
D、原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量很小，可忽略，故正确。
故选D。
16．32
是
X和Y的质子数相等
同位素
【详解】
钬元素的原子67166Ho的质子数（Z）为67，质量数（A）为166，求中子数为166-67=99，核外电子数为67，故原子中的中子数与核外电子数之差是99-67=32。X和Y的质子数都为67，说明是同一种元素，我们把它们统称为同位素原子。
17．④①③②
【详解】
19世纪，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体，汤姆生发现电子后，最早提出了葡萄干蛋糕模型，卢瑟福通过实验提出了原子结构模型，而现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象，故提出时间的先后顺序为④①③②。
18．原子核
C
【详解】
（（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。
（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。
19．①质子；②原子核；③原子；④分子。
【详解】
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。电子构成的是③，故③是原子，④是分子，原子又是由原子核和核外电子构成，故②是原子核，原子核又分为质子和中子，故①是质子。
20．10
10
阴离子
O2-
BC
【详解】
（1）原子中，核内质子数等于核外电子数，如该粒子是原子，则a=2+8=10，故填10；
原子序数等于核内质子数等于核外电子数，所以该原子所属元素的原子序数为10，故填10。（2）当a=8时，即该微粒的质子数<核外电子数，则该微粒是带负电荷的阴离子，故填阴离子；
质子数为8的微粒属于氧元素，该微粒的核外电子数为10，则该微粒是带2个单位负电荷的氧离子，书写离子符号时，先在相应的元素符号的右上角写出离子所带电荷的数目，再写出电荷的电性，故该微粒的符号写为O2-。
（3）若该粒子是阳离子，则a>2+8=10，即a的值为11、13或17，但质子数为17的原子的最外层电子数为7，在化学反应中容易得到电子写出阴离子，所以a的值是11或13，故填BC。
21．不会
原子核
B
C
【详解】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生大角度散射，原子中“很小的结构”指的是原子核；
（2）绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的；
（3）通过α粒子散射实验，得出的是原子有核模型。
22．AD
带两个单位的负电荷
AD
D
【详解】
（1）A粒子的质子数等于电子数，为原子，B粒子质子数大于电子数，为离子，C粒子质子数小于电子数，为离子，D粒子质子数等于电子数，为原子，故属于原子的是AD。
（2）C粒子质子数为14，电子数为16，得到2个电子，为阴离子，故C的带电性为带两个单位的负电荷。
（3）同位素是原子序数（质子数）相同而质量数（中子数）不同的原子，故表格中互为同位素的粒子是AD。
（4）相对原子质量≈质子数+中子数，C粒子的相对原子质量为，D粒子的相对原子质量为，故比较C与D两种粒子，其中质量较大的是D。
23．H
O
Na
Cl
S
【详解】
A的单质是相对分子质量最小的气体，而相对分子质量最小的气体是氢元素组成的氢气，所以A元素为氢元素，其元素符号为H，故填H；
B是地壳中含量最多的元素，地壳中含量最多的元素是氧元素，即B元素是氧元素，其元素符号为O，故填O；
B为氧元素，其原子的核外电子数为8，C的阳离子C+比B原子多2个电子，即C的阳离子的电子数为10，C的阳离子是C原子失去1个电子形成的，则C原子的核外电子数为11，所以C为钠元素，其元素符号为Na，故填Na；
D和C（钠元素）具有相同的电子层数，即原子核外有3个电子层，D﹣的离子结构与氩原子结构相同，所以D原子比氩原子少1个电子，则D为氯元素，其元素符号为Cl，故填Cl；
E和B（氧元素）具有相同的最外层电子数，但比B多一层，则E为硫元素，其元素符号为S，故填S。