课题2
原子的结构
一、单选题
1.“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初,人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析,Ca原子核外第四电子层中运动的电子数为(
)
A.18
B.10
C.8
D.2
2.2021年3月,三星堆遗址又新出土重要文物500多件,科学家使用碳14年代检测印证了三星堆遗址属于商代晚期,碳14原子的原子核内含有6个质子和8个中子,则其原子最外层电子数为(
)
A.4
B.6
C.8
D.14
3.以下物质中由离子构成的是(
)
A.铜
B.碳酸钙
C.氯化氢气体
D.石墨
4.如图所示为四种粒子的结构示意图。下列说法正确的是(
)
A.①④属于同种元素
B.只有④表示离子
C.②③化学性质相似
D.③的中子数一定为17
5.下列各组物质中,都是由原子构成的一组是(
)
A.液氧、干冰
B.生铁、金
C.铜、金刚石
D.硫酸铜、氯化钠
6.如表为两种离子的质子数和电子数,已知此两种离子可结合形成化合物,学名是氯化钙,关于甲、乙、丙、丁的关系式,下列何者正确?(
)
质子数
电子数
X离子
甲
乙
Y离子
丙
丁
A.甲乙
B.甲乙
C.丙丁
D.丙丁
7.卫星上使用Rb原子钟来计算时间,如图1为Rb原子的结构示意图,从图中获得的信息错误的是(
)
A.Rb原子有5个电子层,第一层有2个电子,第三层有18个电子
B.Rb原子核外共有37个电子,原子核内质子数和中子数之和大于37
C.Rb元素属于金属元素
D.图2中的两种原子化学性质相似
8.下列古诗文蕴含的科学原理中,对应的微观解释不正确的是(
)
A.暗香浮动月黄昏—分子在不断地运动
B.吹尽狂沙始到金—金原子化学性质稳定
C.曾青得铁化为铜—铜离子得电子变为铜原子
D.蜡炬成灰泪始干—原子种类发生了变化
9.下列有关分子、原子、离子、元素的说法中,正确的是(
)
A.原子都是由质子、中子、核外电子构成的
B.同种元素的原子核内质子数和中子数一定相等
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D.保持水的化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
10.下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是(
)
A.
B.
C.
D.
11.如图为硫原子的结构示意图,下列说法不正确的是(
)
A.硫原子的中子数为16
B.硫原子在化学变化中容易得到电子
C.硫原子核外有3个电子层
D.硫原子第二层电子数为8
12.下列物质中既含分子又含离子的是(
)
A.液态空气
B.铜锌合金
C.医用酒精
D.硫酸铜溶液
13.下列关于分子、原子说法正确的是(
)
A.分子是化学变化中最小粒子
B.分子和原子都能直接构成物质
C.原子在化学变化中还可再分
D.原子的原子核都是由质子和中子构成
14.航天精神,激励国人。发射运载火箭采用液氢作燃料,保持液氢化学性质的微粒是(
)
A.H+
B.H
C.H2
D.H2O
15.嫦娥五号完成我国首次月球采样任务,带回1731g月壤,月壤中含有丰富的氦3.已知氦3的质子数为2,中子数为1.氦3的核外电子数为(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空题
16.下图是水通电分解的微观模拟过程,请回答下列问题:
(1)在A中补充相关粒子图形,使其正确________。
(2)A→B变化的微观实质是_______。
(3)请从微观角度说明判断此反应为分解反应的依据是________。
(4)请画出与一个氧分子电子数相同的原子结构示意图______。
17.构成物质的基本粒子有分子、原子、离子,请用具体的粒子名称回答:
氯化钠是由______构成的;水是由______构成的;铁是由______构成的。
18.在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中选择填空:
(1)能保持物质化学性质的粒子是_______;
(2)化学变化中的最小粒子是_______;
(3)能直接构成物质的粒子是_______;
(4)构成原子核的粒子是_______;
(5)在同一原子中数目相等的是_______。
19.如图1是氧元素的某种粒子结构示意图,图2是某兴趣小组同学测定空气中氧气的含量实验装置图。
(1)若图1表示的是氧原子,则
x=
______。
(2)图2集气瓶内发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(3)关于图2实验,下列说法正确的是______。
A放大镜的作用是使红磷的温度达到着火点
B燃烧匙内的红磷可以换成木炭、硫或细铁丝
C该实验可以证明空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等气体
D图2实验涉及的反应实质是:分子分为原子,原子结合成新的分子
20.如图是某粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)X表示______,Y表示______,电子能量最高的电子层是______。
(2)当X=12时,若该粒子带2个单位的正电荷,则Y=______,该微粒的符号是______。
(3)若该微粒带两个单位的负电荷,则该微粒表示的化学符号是______。
21.(1)下列物质:①氮气②空气③二氧化碳④矿泉水⑤高锰酸钾⑥二氧化锰⑦食盐⑧牛奶,其中属于纯净物的有(均填序号)___________,属于混合物的有___________。
(2)下列5种微粒子,易失电子形成阳离子的是___________(填序号,下同),易得电子形成阴离子的是___________,已达稳定结构的是___________。
A
B
C
D
E
(3)碳在氧气中燃烧化学反应文字表达式___________。
(4)加热氯酸钾制取氧气化学反应文字表达式___________。
参考答案
1.D
详解:
Ca元素核电荷数为20,其原子结构示意图为,原子核外离核由近到远的分别是第一、二、三、四电子层,第四层种运动的电子数为2。
故选:D。
2.A
详解:
碳14的原子中,原子核内含有6个质子,因此原子核外电子数为6,则第一层2个电子,第二层4个电子。故选A。
3.B
详解:
A、铜是由铜原子构成的,A不符合题意;
B、碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的,B符合题意;
C、氯化氢气体是由氯化氢分子构成的,C不符合题意;
D、石墨是由碳原子构成的,D不符合题意。
故选B。
4.B
详解:
A、元素是质子数相同的一类原子的总称,①④质子数不相同,不属于同种元素,故选项错误;
B、④质子数小于核外电子数,表示阴离子,属于离子,故选项正确;
C、②③最外层电子数不同,化学性质不相似,故选项错误;
D、中子数=相对原子质量-质子数,中子数不一定等于17,故选项错误。
故选:B。
5.C
详解:
A、液氧是液态的氧气,氧气属于气态非金属单质,是由氧分子构成的;干冰是固态二氧化碳,二氧化碳是由非金属元素组成的化合物,是由二氧化碳分子构成的;不符合题意,故选项错误;
B、生铁是铁碳合金,属于混合物,不是由原子构成的,不符合题意,故选项错误;
C、铜属于金属单质,是由铜原子直接构成的;金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的;符合题意,故选项正确;
D、硫酸铜是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由铜离子和硫酸根离子构成的;氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的;不符合题意,故选项错误。
故选C。
6.B
分析:
已知此两种离子可结合形成化合物,学名是氯化钙,则X是钙离子,Y是氯离子。钙离子的质子数为20,核外电子数为18;氯离子的质子数为17,核外电子数为18。即甲,乙,丙,丁。
详解:
A.由以上分析可知,甲乙,选项A说法错误;
B.由以上分析可知,甲乙,选项B说法正确;
C.由以上分析可知,丙丁,选项C说法错误;
D.由以上分析可知,丙丁,选项D说法错误。
故选:B。
7.D
详解:
A、根据图1可知,Rb原子有5个电子层,第一层有2个电子,第三层有18个电子,A正确;
B、Rb原子核外共有37个电子,原子核内质子数等于核外电子数,故原子核内质子数和中子数之和大于37,B正确;
C、Rb元素最外层电子数小于4,属于金属元素,C正确;
D、图2中镁原子的最外层电子数为2,易失去电子,化学性质活泼,氖原子为稀有气体,化学性质稳定,故二者化学性质不相似,D错误。
故选D。
8.D
详解:
A、暗香浮动月黄昏,说明分子在不断的运动,该选项说法正确;
B、吹尽狂沙始到金,说明金原子化学性质稳定,该选项说法正确;
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过程中铜离子得电子变为铜原子,该选项说法正确;
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,过程中原子种类不变,该选项说法错误。
故选:D。
9.C
详解:
A.氢原子的原子核中没有中子,故错误;
B.同种元素的原子核内质子数和中子数不一定相等,如氢原子核中有1个质子,没有中子,故错误;
C.氯化钠由氯离子和钠离子构成,故正确;
D.水由水分子构成,保持水化学性质的最小粒子是水分子,故错误。
故选:C。
10.D
详解:
核内质子数等于核外电子数,微粒不带电,属于原子;核内质子数大于核外电子数,微粒带正电,属于阳离子;核内质子数小于核外电子数,微粒带负电,属于阴离子。
故选D。
11.A
详解:
A、图示中没有信息能体现硫原子的中子数目多少,错误;
B、硫原子最外层有6个电子,大于4,在化学变化中容易得到电子,正确;
C、结构示意图中弧线表示电子层,硫原子核外有3个电子层,正确;
D、弧线上数字表示每层的电子数,硫原子第二层电子数为8,正确。
故选A。
12.D
详解:
A、液态空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水、稀有气体等物质,这些物质都是由分子构成的,故液态空气中不含离子,A不符合题意;
B、铜锌合金含有金属铜和金属锌,铜和锌均是由原子构成的,故铜锌合金中不含分子和离子,B不符合题意;
C、医用酒精中含有酒精和水,酒精和水均是由分子构成的,故医用酒精中不含离子,C不符合题意;
D、硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水,硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的,水是由水分子构成的,故硫酸铜溶液中既含分子又含离子,D符合题意。
故选D。
13.B
详解:
A、原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中,原子不可分,不符合题意;
B、分子和原子都能直接构成物质,如水由水分子构成,铁由铁原子构成,符合题意;
C、在化学变化中,分子可分,原子不可分,不符合题意;
D、原子的原子核不都是由质子和中子构成,如氢原子不含中子,不符合题意。
故选B。
14.C
详解:
液氢是氢气分子构成的,保持液氢化学性质的微粒是氢分子。
故选C。
15.B
详解:
原子中,核电荷数=核外电子数=质子数,氦3的质子数为2,故核外电子数为2,故选:B。
16.
通电的条件下,水分子分解成氢原子和氧原子
由(水分子)一种分子反应生成(氢分子和氧分子)两种分子
详解:
(1)反应前后原子种类数目不变,反应后生成物中有氢氧原子数目分别为4、2,则在A中还缺少1个水分子,如图:。
(2)化学变化中分子分解为原子,原子重新组合成新分子;A→B变化的微观实质是通电的条件下,水分子分解成氢原子和氧原子。
(3)分解反应是一种物质生成多种物质的反应;此反应由(水分子)一种分子反应生成(氢分子和氧分子)两种分子,符合一变多特点,属于分解反应。
(4)1个氧分子中含有2个氧原子,氧为8号元素,1个氧原子中有8个质子、8个电子,则1个氧分子中有16个质子、16个电子,与一个氧分子电子数相同的原子为16号元素原子硫原子,原子核外有3个电子层,每层电子数分别为2、8、6,结构示意图为。
17.氯离子和钠离子
水分子
铁原子
详解:
氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的离子化合物,故氯化钠是由氯离子和钠离子构成的;水是由分子构成的,故填:水分子;铁属于金属,由原子构成的,故填:铁离子。
18.分子、原子
原子
分子和原子
质子和中子
质子和电子
详解:
(1)分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子;故能保持物质化学性质的粒子是分子、原子;
(2)原子在化学变化中不能再分,化学变化中的最小粒子是原子;
(3)能直接构成物质的粒子是分子、原子;
(4)构成原子核的粒子是质子和中子;
(5)在同一原子中数目相等的是质子数、电子数。
19.6
化合反应
AD
详解:
(1)若图1表示氧原子,根据原子质子数等于电子数,x=8-2=6;
(2)图2中集气瓶内中红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:,该反应是多变一的反应,属于化合反应;
(3)A、图2实验中,放大镜的作用是在密闭空间里使红磷的温度达到着火点,使实验结果更准确,故选项正确;
B、燃烧匙内的红磷不可以替换成木炭或硫,因为木炭或硫与氧气反应生成的是气体,没有办法产生压强差,不能吸入水,无法测定氧气含量,故选项错误;
C、
该实验仅能证明空气中含有约20%的氧气,故选项错误;
D、图2中反应的实质是分子化为原子,原子重组为新的分子,故选项正确,所以答案为:AD。
故答案为:①6;②;③化合反应;④AD。
20.核电荷数
最外层电子数
第三层(或最外层)
0
Mg2+
S2-
详解:
(1)由微观结构示意图可知:X表示核内核电荷数,Y是最外层电子数,核外电子离核越近,电子能量越低,离核越远,电子能量越高,电子能量最高的电子层是第三层(或最外层);
(2)当X=12时,,若该粒子带2个单位的正电荷,则该离子核外电子数为12-2=10个,第一电子层容纳2个电子,第二电子层容纳8个电子,恰好2+8=10个电子,第三电子层电子数为0,则Y=0,该微粒质子数为12,且带2个单位的正电荷,该微粒为Mg2+;
(3)若该微粒带两个单位的负电荷,则第一电子层容纳2个电子,第二电子层容纳8个电子,第三电子层容纳8个电子,共18个电子,原子核内质子数=18-2=16,该微粒是硫离子,化学符号为S2-。
21.①③⑤⑥
②④⑦⑧
AE
D
BC
氯酸钾二氧化锰→?
详解:
(1)①氮气是气体单质,属于纯净物;②空气含有氮气、氧气等,属于混合物;③二氧化碳是由一种物质组成的,属于纯净物;④矿泉水含有水、矿物质,属于混合物;⑤高锰酸钾是由一种物质组成的,属于纯净物;⑥二氧化锰是由一种物质组成的,属于纯净物;⑦食盐中含有氯化钠、碘酸钾,属于混合物;⑧牛奶含有水、矿物质、蛋白质等,属于混合物,其中属于纯净物的有①③⑤⑥,属于混合物的有②④⑦⑧。
(2)A、核外有三个电子层,最外层电子数为1,容易失去1个电子形成阳离子;
B、核外有两个电子层,最外层电子数为8,达到稳定结构;
C、核外有两个电子层,最外层电子数为8,达到稳定结构;
D、
核外有三个电子层,最外层电子数为7,容易得到1个电子形成阴离子;
E、核外有三个电子层,最外层电子数为2,容易失去2个电子形成阳离子;
易失电子形成阳离子的是AE,易得电子形成阴离子的是D,已达稳定结构的是BC。
(3)碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学反应文字表达式。
(4)加热氯酸钾制取氧气,加热条件下,二氧化锰催化氯酸钾反应生成氯化钾和氧气,化学反应文字表达式。