课题2 原子的结构（第1课时）（解析版）

课题2原子的结构（第1课时）知识清单：一、原子的结构1.原子的构成原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上，原子核由质子和中子构成。电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性。原子中的等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数卢瑟福α粒子散射实验的解释一束带正电的α粒子轰击金箔：①大多数α粒子穿透金箔——原子虽小，但原子内空间相对较大，而且电子质量很小

。②一小部分α粒子路径偏转——α粒子受到带正电的原子核的排斥，发生偏转，说明原子内部有一微粒，该微粒的体积很小，带正电，即原子核。③极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹，说明原子中心的原子核体积较小，但质量相对较大。二、相对原子质量1.概念：以一种碳原子质量的1/12（1.66×10-27kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。“相对原子质量”是一个比值，单位为“1”，可省略。相对原子质量不是实际质量，实际质量之比等于相对原子质量之比。构成原子的质子和中子的相对质量都约为1，电子质量忽略不计，故近似算法：相对原子质量≈质子数+中子数一、选择题1．（2023·山东临沂·统考一模）学习完“原子的构成”之后，萍萍同学形成了以下认识，其中错误的是（）A．原子由居于中心的原子核和核外电子构成 B．核外电子在离核远近不同的区域运动C．原子核的体积比整个原子的体积要小的多 D．原子核的质量和电子的质量相差不大【答案】D【解析】A、原子由原子核和核外电子构成，其中原子核居于中心，正确；B、核外电子分层排布，在离核远近不同的区域运动，正确；C、原子核的体积很小，所以原子核的体积比整个原子的体积要小的多，正确；D、原子的质量主要集中在原子核上，电子质量很小忽略不计，错误。故选D。2．（2023·山东菏泽·山东省郓城第一中学校考模拟预测）化学是创造物质的科学，要创造新物质，其核心是认识物质的微观结构和变化规律。下列关于物质微观结构的说法中，不正确的是（）A．原子既可以变成离子构成物质，也可以结合成分子构成物质，但不可以直接构成物质B．分子虽然很小，但它既有质量，又有能量C．原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数D．原子都是由更小的粒子构成的【答案】A【解析】A、原子能形成离子，也能构成分子，也能直接构成物质，例如铁是由铁原子构成，说法错误；B、分子的质量和体积很小，分子具有一定的能量，说法正确；C、原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，说法正确；D、原子是由原子核和核外电子构成的，都是由更小的粒子构成的，说法正确。故选A。3．（2023·辽宁锦州·统考一模）下列认识和描述正确的是（）A．不带电荷的粒子一定是中子B．原子核一定是由质子和中子构成C．氯化钠是由氯化钠离子构成的D．原子是化学变化中的最小粒子【答案】D【解析】A、不带电荷的粒子不一定是中子，也可能是分子、原子，故选项说法不正确；B、原子核不一定是由质子和中子构成，如氢原子中没有中子，故选项说法不正确；C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，是由钠离子和氯离子构成的，故选项说法不正确；D、在化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小粒子，故选项说法正确。故选D。4．（2023·安徽·校联考三模）科学家研究物质的途径之一是从微观视角认识物质及其变化的本质。从下列微观示意图中获取的信息错误的是（）A．分子间存在间隔 B．原子可以移动C．原子核内有质子和电子 D．该微粒易失去电子【答案】C【解析】A、由图示可知，分子间存在间隔，故选项说法正确，不符合题意；B、移动原子可形成中国两个字，说明原子可以移动，故选项说法正确，不符合题意；C、原子核内有质子和中子，故选项说法错误，符合题意；D、最外层电子数是1，小于4，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，故选项说法正确，不符合题意。故选C。5．（2023·广西南宁·南宁市天桃实验学校校考模拟预测）下列有关分子和原子的认识，错误的是（）A．分子和原子总是不断地运动B．原子都是由质子、中子和电子构成的C．分子和原子都可以保持物质的化学性质D．在化学变化中，分子可分，原子不可分【答案】B【解析】A.分子和原子总是不断地运动，此选项正确；B.多数原子是由质子、中子和电子构成的，氢原子没有中子，此选项错误；C.分子和原子都是构成物质的微粒，都可以保持物质的化学性质，此选项正确；D.在化学变化中，分子可分，原子不可分，此选项正确。故选B。6．（2023·重庆南岸·统考一模）a、b两种微粒的结构模型如下图所示，下列说法错误的是（）A．a粒子是锂原子 B．b粒子带1个单位正电荷C．a、b两种微粒属于同一种元素 D．a、b两种微粒的质量相差很大【答案】D【解析】A、a粒子有3个质子、3个中子、3个电子，为锂原子，故A正确；B、b粒子有3个质子、3个中子、2个电子，为锂离子，带1个单位正电荷，故B正确；C、a、b微粒均含有3个质子，为同一种元素，故C正确；D、a、b微粒仅相差一个电子，而原子质量主要集中在原子核上，电子质量可忽略不计，故两者质量相差不大，故D错误；故选D。7．（2023·江苏泰州·校联考一模）牛顿被称为百科全书式“全才”，也是微粒说的创建人，关于下列微粒的说法错误的是（）A．分子、原子都可以直接构成物质 B．原子是化学变化中的最小微粒C．所有的原子都由质子、电子、中子构成 D．原子核几乎集中了原子的全部质量【答案】C【解析】A、分子、原子、离子都可以直接构成物质。A说法正确；B、化学变化中最小的粒子是原子。B说法正确；C、氢原子只有质子、电子构成，没有中子。C说法错误；D、原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核一般是由质子和中子构成的，其中电子的质量很小可忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上。D说法正确。综上所述：选择C。8．（2023·湖南郴州·统考模拟预测）钛和钛合金是21世纪应用广泛的材料。有一种钛原子核内有22个质子、26个中子，则该钛原子的核外电子数是（）A．48 B．26 C．48 D．22【答案】D【解析】因为原子中：核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意钛原子核内有22个质子，则该钛原子的核外电子数是22；故选：D。9．（2023·河南驻马店·校联考三模）如图所示为某原子的结构模型示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，下列说法错误的是（）A．决定该原子种类的是a B．原子的质量集中在a和bC．原子中a、b、c的个数一定相等 D．原子不带电的原因是a和c的个数相等，电性相反【答案】C【解析】A、图中a为质子，b为中子，c为电子，原子中质子数决定原子种类，故A正确；B、原子的质量主要集中在原子核上，故B正确；C、质子数一定等于核外电子数，而中子数不一定和质子数相等，故C错误；D、在原子中，原子核内的质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此原子不显电性，故D正确。故选C。10．（2023·广东广州·广州大学附属中学校考二模）核污水中的氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子，下列示意图能正确表示氚原子结构的是A． B． C． D．【答案】B【详解】原子分为原子核和核外电子，原子核分为质子和中子，原子中质子数=核外电子数；氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子，则原子核外有1个电子，核内有1个质子和2个中子，图B正确；故选B。11．（2023·海南海口·统考二模）牙膏中的含氟化合物对牙齿有保护作用。一种氟原子的原子核内有9个质子和10个中子，该原子的核电荷数为（）A．9 B．10 C．17 D．19【答案】A【解析】原子中，核电荷数=质子数=电子数，由题意知该原子的核内质子数为9，则该原子的核电荷数为9。故选A。12．（2023·云南昭通·校考模拟预测）下列说法正确的是（）A．原子的质量主要集中在原子核上B．相同的原子无法构成不同的分子C．氧原子相对原子质量为16gD．原子呈电中性是因为原子中质子数与中子数相等【答案】A【解析】A、原子的质量主要集中在原子核上，正确；B、相同的原子可以构成不同的分子，例如氧分子和臭氧分子，错误；C、相对原子质量没有g这样的单位，错误；D、原子呈电中性是因为原子中质子带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数，错误。故选A。13．（2023·江苏常州·统考二模）已知一个硫原子的质量为mg，其相对原子质量为32，则一个相对原子质量为152的铕（Eu）原子的质量为（）A． B． C． D．【答案】C【解析】两个原子的相对原子质量比等于其实际质量比，故，铕原子质量=。故选C。二、填空题14．（2023·广东江门·单元检测）在以下粒子中找出符合下列条件的粒子，将序号填在横线上。①原子②原子核③质子④中子⑤电子(1)质量最小的粒子：；(2)带正电荷的粒子：；(3)带负电荷的粒子：；(4)不显电性的粒子：；(5)能直接构成物质的粒子：；(6)化学变化中最小的粒子：。【答案】(1)⑤；(2)②③/③②；(3)⑤；(4)①④/④①；(5)①；(6)①【解析】（1）原子由原子核和核外电子构成，原子核内有质子和中子，电子的质量远小于质子和中子，所以质量最小的粒子是⑤电子；（2）质子带1个单位正电荷，电子带1个单位负电荷，原子核由质子和不带电的中子构成，则原子核带正电，原子中质子数=核外电子数，所以原子不带电，所以带正电荷的粒子是②原子核和③质子；（3）根据上述分析，带负电荷的粒子是⑤电子；（4）根据上述分析，不显电性的粒子有①原子和④中子；（5）原子、分子、离子可构成物质，所以能直接构成物质的粒子是①原子。15．（2023·天津和平·统考三模）如图是物质与其构成粒子之间关系图，请回答下列问题，

(1)将图中空格补全：①；②；③。(2)原子得到或失去电子后可形成离子。某粒子的结构示意图如图所示。当时，该粒子的符号是。

(3)下列关于微观粒子说法正确的是______（填序号）。A．分子、原子、离子都不带电B．原子核内不一定都含有中子。C．分子能分成原子，则分子比原子大。【答案】(1)原子核；质子；不带电；(2)F－；(3)B【解析】（1）原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。质子带一个单位正电荷，电子带一个单位负电荷，中子不带电。故填：①原子核②质子③不带电。（2）据图可知，电子数比质子数多1，带一个单位负电荷，当a=9即质子数是9，为氟元素，所以粒子的符号是F－。（3）A、分子、原子不带电，离子带电。A不正确；B、氢原子核内没有中子。所以原子核内不一定都含有中子。B正确；C、分子能分成原子，但分子不一定比原子大。比如氢分子能分成氢原子，但氢分子比氧原子小。C不正确。综上所述：选择B。16．（2023·广西南宁·统考一模）科学家在Science期刊上报道了原子与分子的“最简单”反映存在两种路径，并用先进技术手段拍下了该反应的影像资料，其中一种路径的简化示意图如下图所示。此“最简单”反应中，表示H原子，表示D原子。请回答如下问题：(1)H原子有个中子。质子和电子所带电荷电性相反、电量，所以H原子不显电性。(2)此反应涉及元素种类有种。(3)该反应可表示为：H+→H2+。【答案】(1)0；相等；(2)1/一；(3)HD；D【解析】（1）根据图示可知H原子没有中子，故填0；质子带正电，电子带负电，H原子不带电，故电量相等，故填相等。（2）元素种类由质子数决定，质子数相同的原子属于同种元素，根据图示可知原子的质子数只有1种，故填1。（3）根据箭头指向可知反应的是和生成的是和，故填；。17．已知碳-12原子的质量为1.993×10-26kg，A原子的质量为5.146×10-26kg，若A原子核内质子数比中子数少1个。求：（1）A原子的相对原子质量。（保留整数）（2）A原子的核外电子数。（3）相同质量的镁、铝、铁中所含原子个数最多的。【答案】（1）31；（2）15；（3）镁；【解析】（1）=；（2）A原子核内中子数比质子数多1，相对原质量=质子数+中子数，设质子数为x，则有2x+1=31，解得x=15，原子的核外电子数=质子数=15；（3）元素的原子量与其真实质量成正比，由于原子量的大小关系是镁＜铝＜铁，所以真实质量也是这一关系，相同质量的金属所含原子个数与其原子量成反比，故相同质量的三种金属含原子的多少关系是：镁＞铝＞铁。因此相同质量的镁、铝、铁中所含原子个数最多的为金属镁。一、选择题1．（2023·内蒙古包头·校考模拟预测）三星推遗址考古中，专家们利用“C-14”含量变化进行年代测定。“C-14”是一种含6个质子和8个中子的碳原子，文物中C-14会自身转变为N-14，下列说法错误的是（）A．C-14原子的电子数为6B．N-14原子含7个中子C．C-14转化为N-14属于化学变化D．C-14和N-14的相对原子质量近似相等【答案】C【解析】A、C−14原子的质子数为6，根据原子中质子数等于核外电子数，则电子数为6，选项正确；B、氮原子核内有7个质子，则N−14原子含7个质子，则中子数是14-7=7，选项正确；C、化学反应前后原子种类不变，C−14转化为N−14过程中原子种类发生了改变，因此不属于化学变化，选项错误；D、相对原子质量约等于质子数加中子数，因此C−14和N−14的相对原子质量近似相等未14，选项正确；故选C。法正确；D、分子之间有间隔，原子之间也有间隔，故选项说法错误。故选C。2．（2023·辽宁铁岭·统考一模）下列有关粒子的说法正确的是（）A．单质都是由原子构成的 B．分子可以再分，原子不可以再分C．原子的质量主要集中在原子核上 D．最外层电子数小于4的原子一定是金属原子【答案】C【解析】A、单质不都是由原子构成的，例如氧气是由氧分子构成的，错误；B、在化学变化中分子可以再分，原子不可以再分，错误；C、原子分为原子核和核外电子，原子的质量主要集中在原子核上，正确；D、最外层电子数小于4的原子不一定是金属原子，例如稀有气体元素原子氦原子，错误；故选C。3．（2023·广西钦州·统考一模）碳-12原子是指含6个中子的碳原子。下列关于氧-18原子的说法不正确的是（）A．质子数为8 B．中子数为8 C．电子数为8 D．相对原子质量为18【答案】B【解析】A、氧原子的质子数为8，故选项说法正确，不符合题意；B、氧-18原子的中子数为：18-8=10，中子数为10，故选项说法错误，符合题意；C、根据在原子中，质子数=电子数可知，氧-18原子的电子数为8，故选项说法正确，不符合题意；D、氧-18原子的相对原子质量为18，故选项说法正确，不符合题意；故选B。4．（2023·山东泰安·模拟预测）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，如表示核内有6个质子和7个中子的碳原子。下列关于和的说法中错误的是（）A．各一个原子相比较，质子数相同B．各一个原子相比较，中子数相同C．各一个原子相比较，核外电子数相同D．属于同种元素【答案】B【解析】A、由题意可知，两个原子的质子数相同，为53个，正确，不符合题意；B、两个原子中，第一个原子中中子数为131-53=78个，第二个原子中中子数为127-53=74个，错误，符合题意；C、两个原子的质子数相同，核外电子数也相同，为53个，正确，不符合题意；D、由题意可知，两个原子的质子数相同，所以它们属于同种元素，正确，不符合题意。故选B。5．（2023·吉林松原·校联考三模）中美科学家携手创造出迄今世界上最轻的一种镁原子一镁18，有助于科学家们更好地理解原子是如何形成的。镁18原子结构与镁19、镁20、镁24等相比不同之处是（）A．质子数 B．中子数 C．核电荷数 D．核外电子数【答案】B【解析】原子中质子数=核电荷数=核外电子数，镁18、镁19、镁20、镁24原子均为镁元素，故质子数、核电荷数、核外电子数均相等，四种原子的质子数和中子数之和分别为18、19、20、24，故中子数不同。故选B。6．（2023·湖南邵阳·校考模拟预测）有核电荷数小于18的X、Y两种元素，X元素原子的核电核数为A，X3+和Y2-的核外电子数相同，则Y元素原子的核电核数是（）A．A-5 B．A+5 C．A-1 D．A+1【答案】A【解析】X3+和Y2-的核外电子数相同，则X原子比Y原子核电荷数多3-（-2）=5，X元素原子的核电核数为A，则Y原子的核电荷数为A-5；故选A。7．（2023·云南曲靖·模拟预测）磷是人体仅次于钙的重要的微量元素，在人体骨骼合成和牙齿合成中起着重要的作用。下列说法不正确的是（）A．磷元素与氮元素的化学性质相似 B．磷离子的结构示意图为C．磷原子的最外层有5个电子 D．磷原子在化学反应中易得到电子【答案】B【解析】A、磷原子与氮原子的最外层电子数均为5，最外层电子数相同，故磷元素与氮元素的化学性质相似，故A正确，不符合题意；B、磷原子的最外层电子数为5，故易得到3个电子得到磷离子，故磷离子的核外电子排布应该为第一层2个电子，第二层8个电子，第三层8个电子，故B不正确，符合题意；C、磷原子的最外层有5个电子，故C正确，不符合题意；D、磷原子的最外层电子数为5，故在化学反应中易得到3个电子，故D正确，不符合题意。故选：B。二、填空题8．（2023·福建龙岩·统考二模）分别表示氢元素的三种原子，可简写成。制造燃料电池常用，利用核能要用。请分析图示回答：（1）这三种原子均属于氢元素的原因是。（2）下图A、B、C所示模型能正确表示3H原子结构的是（填标号）。（3）在图2的小方框中，把3H2与O2恰好完全反应的反应物微观粒子补画齐全。【答案】原子核内质子数相等；A；【解析】（1）元素核内质子数决定元素种类，这三种原子均属于氢元素的原因是原子核内质子数相等。（2）原子中，质子数=核外电子数，3H原子质子数为1，则核外电子数为1，其中子数=3-1=2，可知其结构的是A。（3）由质量守恒定律可知，每2个3H2与1个O2恰好反应，所以在小方框应补充2个3H2分子，在图2的小方框中，把3H2与O2恰好完全反应的反应物微观粒子补画齐全为。9．（2023·山东威海·统考一模）探秘原子结构（1）人类探索原子结构的奥秘，经历了漫长的过程。如图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是（填字母序号）。A．①②③

B．③②①

C．①③②

D．③①②（2）1911年，物理学家卢瑟福用一束带正电的、质量比电子大得多的高速a粒子轰击金箔，发现：多数a粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，少数a粒子发生了较大角度的偏转，极少数a粒子被反弹。①实验中的金箔可以压制成厚度仅为0.12微米的薄片，约是头发丝直径的1/150，厚度里没有太多原子，这是因为金具有良好的性。②当a粒子轰击金箔时，右图中四条运动轨迹不可能出现的是（填序号）。卢瑟福根据实验现象推测：原子中心有一个很小的结构（原子核），原子核具有如下特点：。（3）用高能粒子轰击原子核是研究微观粒子的一种常用方法。1934年，意大利科学家费米用中子轰击铀235原子（质子数为92，相对原子质量是235，元素符号为U），得到了一种质量增加的原子。他公开宣布发现了93号元素（质子数为93的元素），被科学界认可并获得了诺贝尔物理学奖。1938年，德国科学家哈恩重复费米的实验后，发现实验中得到的是56号钡元素，并用如图模型定义这一变化。费米知道后，立即重复了实验，坦率地检讨并纠正了错误。①235U原子中，中子数是。②上述变化是不是化学变化，理由是。（4）分析原子结构及原子的发现历程，以下观点正确的是。A科学模型的建立是一个不断完善、修正的过程B模型是一种重要的方法，人类借助模型构建，对原子的认识逐渐接近本质C科学结论的得出要依据客观事实，面对前人的观点要敢于质疑D科学理论的发展过程是发现并改正前人错误认识的过程【答案】B；延展；C；体积小，质量大，带正电；143；不是；化学变化中原子种类不变，该变化中原子种类发生了改变；ABCD【解析】（1）汤姆生提出：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子