人教版九年级上册课题2 原子的结构达标测试

这是一份人教版九年级上册课题2 原子的结构达标测试，共12页。试卷主要包含了原子的构成，需要掌握的离子符号，离子符号的意义，原子和离子的区别和联系等内容，欢迎下载使用。
1、原子的定义是化学变化中的最小粒子，原子很小，一个原子跟一个乒乓球体积相比，就相当于乒乓球跟地球体积之比。
2、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）。
（1）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。
（2）原子中的等量关系： 核电荷数=质子数=核外电子数
（3）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：
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 。
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。
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。
【典例1】如图为原子变化的示意图，其中①②③表示三种原子，“●”、“〇”、“。”表示原子中的不同微粒，①②③中属于同种元素的原子是（ ）

A．①②③B．①②C．②③D．①③
【答案】B。
【解析】在原子中，电子在原子核的外部，所以小圈表示的是电子，在原子中，质子数＝电子数，所以白球表示质子，黑圈表示中子；再根据元素的种类是由质子数决定的可知；质子数决定元素的种类，由微观结构示意图可知，①和②这两种粒子核内的质子数均为1，故属于同种元素。
故选：B。
【典例2】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 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 （填字母）。

【答案】C。
【解析】（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。
故填：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。
故填：C。
【变式训练1】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（如图），根据这个实验获得的正确结论是（ ）
A．金原子核带正电荷 B．金原子是实心球体，紧密排列
C．金原子中有带负电的电子 D．金原子核的质量与α粒子质量相当
【答案】A。
【解析】A.一小部分改变了原来的方向，又因为α粒子带正电，所以遇到了带正电的微粒才改变了方向，说明了金原子核带正电，故A说法正确；
B.大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明金原子并不是实心球体，原子核外空间很大，故B说法错误；
C.该实验的三种现象根本不能说明核外电子所带电荷情况，故C说法错误；
D.有极少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的东西，即原子核质量很大，故D说法错误。
故选：A。
【变式训练2】在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中，找出符合下列条件的粒子填在相应的括号里：
（1）能保持物质化学性质的粒子是 分子、原子
（2）化学变化中最小的粒子是 原子
（3）带正电的粒子是 质子、原子核
（4）不带电的粒子是 分子、原子、中子
（5）质量最小的粒子是 电子
（6）原子质量主要集中在 原子核 。
【答案】（1）分子、原子；（2）原子；（3）质子、原子核；（4）分子、原子、中子；（5）电子；（6）原子核。
【解析】
（1）分子和原子都能保持物质化学性质，由原子直接构成的物质，原子保持物质化学性质；
（2）原子是化学变化中的最小粒子；
（3）质子带正电，原子核带正电；
（4）分子、原子、中子是不显电性的粒子；
（5）质量最小的粒子是电子；
（6）一个原子质量主要集中在原子核上。
故答案为：（1）分子、原子；（2）原子；（3）质子、原子核；（4）分子、原子、中子；（5）电子；（6）原子核。
考点2 原子结构示意图与离子的结构示意图
1、核外电子排布规律
（1）核外电子无固定的运动轨迹，但有经常出现的区域，该区域叫做电子层，电子层由内而外总共分为7层，电子分层运动，电子优先排在离核较近的电子层，依次向外排布。
（2）第1层最多容纳2个电子，第2层最多容纳8个电子。最外层电子数不超过8个（只有1层的，电子不超过2个）（每层最多容纳电子数2n2个，n为电子层数）
（3）原子结构示意图
（4）原子结构排布规律：每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增；
除稀有气体外，每一纵列，最外层电子数相同，电子层数从上到下依次递增。
2、离子的结构示意图
离子结构示意图：指原子得失电子以后的结构示意图。
（1）原子通过失去最外层电子，变成阳离子，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比，不仅减少了一个电子层，而且电子数也减少了，小于了核内质子数；
（2）原子通过获得电子，变成阴离子时，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比电子层数是一样的，但是电子数比原来多了，大于了核内质子数。
以钠原子所变成的钠离子为例，其结构示意图应该为：
具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较，如表所示：
※注意：
①原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，原子最外层电子数相同，化学性质一般相似。
②氦原子最外层2个电子，但属于相对稳定结构，与最外层8个电子的稀有气体原子化学性质相似，与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。
【典例3】根据下列三种微粒结构示意图，所获取信息正确的是（ ）
A．②③化学性质相同 B．②表示的元素是非金属元素
C．它们表示两种元素 D．①表示的是原子，②表示的是阴离子
【答案】C。
【解析】A、②③的最外层电子数不同，化学性质不相同，故选项说法错误。
B、②所示的粒子核内质子数为13，为铝元素，属于金属元素，故选项说法错误。
C、不同种元素最本质的区别是质子数不同，②和③核内质子数相同，属于同一种元素，图中共表示2种元素，故选项说法正确。
D、①质子数＝核外电子数＝7，表示的是原子；②质子数＝13，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子；故选项说法错误。
故选：C。
【典例4】如图是六种粒子的结构示意图。请根据图回答下列问题：

（1）具有相对稳定结构的粒子是 ACE （填字母，下同）；
（2）在化学反应中，容易得到电子的粒子是 BF ；
（3）属于离子的是 CE 。
【答案】ACE；BF；CE。
【解析】（1）最外层有8个电子（氦有2个）的结构属于稳定结构，所以ACE属于稳定结构；故填：ACE；
（2）B微粒最外层电子数是6，F微粒最外层电子数是7，大于4，在化学反应中容易得到电子；故填：BF；
（3）在A﹣F中，由于核内质子数＝核外电子数，属于原子；在C中，由于核内质子数＝11＞核外电子数＝10，属于阳离子；在E中，由于核内质子数＝16＜核外电子数＝18，属于阴离子；故填：CE。
【典例5】如图中A、B、C、D是四种粒子的结构示意图．
请回答下列问题：
（1）图中A、B、C、D属于 三 种元素的粒子；
（2）A、B、C三种粒子中，属于离子的是 AC （填序号）；
（3）若D为硫元素的原子结构示意图，则x＝ 6 ，该粒子在化学变化中易 得 （填“失”或“得”）电子而变成 S2﹣ （用离子符号表示）．
【答案】（1）三；（2）A、C；（3）6； 得； S2﹣。
【解析】（1）A、B、C、D粒子共表示三种元素，故填：三；
（2）A的核内质子数＞核外电子数，为阳离子；B的质子数＝核外电子数，为原子；C的核内质子数＜核外电子数，为阴离子，故填：AC；
（3）在原子中，核内质子数＝核外电子数，故x＝16﹣2﹣8＝6，最外层电子数为6，最外层电子数＞4，在化学反应中易得到电子，成为阴离子，符号为：S2﹣．
答案：（1）三；（2）A、C；（3）6； 得； S2﹣．
【变式训练1】关于如图所示微粒结构示意图的说法，正确的是（ ）
A．③属于金属元素B．①②属于同种元素
C．④是稀有气体元素D．①是阴离子
【答案】B。
【解析】A．粒子③的质子数为10，是氖元素，属于稀有气体元素，故错误；
B．粒子①和②的质子数相同，属于同种元素，故正确；
C．粒子④是8号元素，即氧元素，属于非金属元素，故错误；
D．粒子①中，质子数＞电子数，是带有正电荷的阳离子，故错误。
故选：B。
【变式训练2】如图A、B、C、D、E是五种粒子的结构示意图，请回答下列问题。
（1）图示粒子共表示 四 种元素。
（2）图示粒子中化学性质稳定的是 DE （填字母序号）。
（3）A、C元素化学性质相似的原因是 最外层电子数相同 。
（4）A、B、C三种元素组成化合物的化学式是 MgSO4（合理均可） 。
【答案】（1）四；（2）DE；（3）最外层电子数相同；（4）MgSO4（合理均可）。
【解析】（1）不同种元素最本质的区别是质子数不同，A、D的核内质子数相同，属于同一种元素，图中共表示四种元素。
（2）DE的最外层为电子数均为8，均属于相对稳定结构。
（3）元素性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切关系，决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数。A、C元素化学性质相似的原因是最外层电子数相同。
（4）A、B、C三种元素分别是氧、镁、硫元素，可组成硫酸镁这一化合物，其化学式为MgSO4（合理均可）。
故答案为：（1）四；（2）DE；（3）最外层电子数相同；（4）MgSO4（合理均可）。
考点3 原子和离子的相互转化
1、离子定义：带电的原子（或原子团）叫离子。
2、形成过程：阳离子：带正电的原子（或原子团）阴离子：带负电的原子（或原子团）

3、常见金属原子和非金属原子形成离子的过程
形成离子过程中，原子质子数不变，所以原子的种类不变；核外电子数改变，化学性质改变。
金属原子若失去最外层电子，则电子层数减少1层，非金属原子得到电子，电子层数不改变。4、需要掌握的离子符号
氢离子H+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO3-、碳酸根离子CO32-、硫酸根离子SO42-、铵根离子NH4+
5、离子符号的意义：


6、原子和离子的区别和联系
【典例6】下列关于Cu、Cu+、Cu2+的说法正确的是（ ）
A．它们的质子数和中子数都不相同 B．它们的最外层电子数相同
C．它们的性质完全相同 D．它们的质量几乎相等
【答案】D。
【解析】A、由原子和离子的转化可知，Cu、Cu+、Cu2+的质子数和中子数都相同，故选项错误；
B、铜原子失去一个电子变成Cu+，Cu+再失去一个电子变成了Cu2+，它们的最外层电子数一定不相同，故选项错误；
C、由于它们的最外层电子数不同，它们的性质不相同，故选项错误；
D、由于电子的质量很小，可以忽略不计，故Cu、Cu+、Cu2+的质量相差不大，故选项正确。
故选：D。
【典例7】金属钠在氯气中燃烧时，钠原子 失去 了电子形成了带正电荷的钠离子（阳离子），氯原子 得到 电子形成了带负电荷的氯离子（阴离子）。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引，构成了电中性的氯化钠。
【答案】失去；得到。
【解析】钠原子的最外层电子数为1，1个钠原子失去1个电子形成带正电荷的钠离子，氯原子的最外层电子数为7，1个氯原子得到1个电子形成带负电荷的氯离子，带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引，构成了电中性的氯化钠。
故答案为：失去；得到。
【变式训练1】构成物质的微粒有分子、原子、离子，关于这几种微粒的说法错误的是（ ）
A．在化学变化中，分子可分而原子不可分 B．分子一定比原子大
C．原子和离子在一定条件下可以互相转化 D．微粒都是不断运动的
【答案】B。
【解析】A、在化学变化中，分子可以分成原子，而原子是化学变化中的最小粒子，不能再分，故A正确；
B、分子比它的构成原子大，而不是分子一定比原子大，比如氢分子就比铁原子小，故B错误；
C、原子和离子通过得失电子在一定条件下可以相互转化，故C正确；
D、微粒都是不断运动的，故D正确。
故选：B。
【变式训练2】对于Fe、Fe2+、Fe3+三种微粒的判断，正确的是（ ）
①核电荷数相同②核外电子数相同③质量几乎相等④等质量的三种微粒所含的质子数相同⑤三种粒子的化学性质相似
A．①③④B．①③⑤C．②③④D．①②③④⑤
【答案】A。
【解析】铁原子在一定条件下失去2个、3个电子就转变成了Fe2+、Fe3+，Fe3+，Fe2+，Fe三种微粒的核外电子数一定不相等，电子层结构不同。但核内的质子数没有发生变化，故三种微粒核内质子相等，属于同种元素的粒子；由于电子的质量很小，可以忽略不计。所以，三种微粒的质量质量几乎相等。等质量的三种微粒所含的质子数相等，因为微粒发生电子得失的情况不同，所以三种粒子的最外层电子数不同，其化学性质一定不同。由上述分析可知，A正确。
故选：A。
考点4 相对原子质量与原子的有关数量计算
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。
2、原子的有关数量计算包括以下几种：
（1）原子中各粒子间的个数推算，其原理是各粒子间的数量关系；利用如下等式进行推算： ①核内质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数（注意：该等号不适用与离子）=相对原子质量-核内中子数；
②核内中子数=相对原子质量-核内质子数。
（2）相对原子质量的近似计算，原理是根据原子的质量主要集中在原子核上（因为跟质子、中子相比，电子的质量很小）；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！
【典例8】元素铅的质子数为82，相对原子质量为207，求该元素原子核内中子数与核外电子数之差（ ）
A．42B．43C．82D．83
【答案】B。
【解析】根据在原子中，质子数＝核电荷数＝核外电子数，可知铅原子的核内质子数＝核外电子数＝82；依据相对原子质量＝质子数+中子数，可得铅原子的中子数为：207﹣82＝125，因此铅元素原子核内中子数与核外电子数之差是125﹣82＝43。
故选：B。
【典例9】阳离子A2+核外有m个电子，A的相对原子质量是n，则A的中子数是 n﹣m﹣2 。
【答案】n﹣m﹣2。
【解析】阳离子A2+核外有m个电子，该阳离子是A原子失去2个电子形成的，故A原子的核外电子数为m+2；在原子中质子数＝核外电子数，故A原子的核内质子数为m+2；相对原子质量＝质子数+中子数，则A的中子数＝n﹣（m+2）＝n﹣m﹣2．
故答案为：n﹣m﹣2。
【典例10】碘是人体必需的一种元素，已知碘的原子序数是53，中子数为74，则碘原子的核电荷数是 53 ，相对原子质量是 127 。
【答案】53；127。
【解析】因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意碘的原子序数是53，故其核内质子数为53；根据相对原子质量＝质子数+中子数，由题意该原子的中子数为74，则相对原子质量＝53+74＝127。
故答案为：53；127。
【变式训练1】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．4B．6C．8D．14
【答案】A。
【解析】在原子中，原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，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，第一层排两个，第二次（最外层）排4个电子。
故选：A。
【变式训练2】据对云南抚仙湖底古城考古的现场报告，科学家曾通过测定古生物遗骸中的碳﹣14含量来测定年代。碳﹣14的核电荷数为6，质子数和中子数之和为14，则碳﹣14的中子数为 8 。
【答案】8。
【解析】因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意碳﹣14的核电荷数为6，故其核内质子数为6；质子数和中子数之和为14，则碳﹣14的中子数为14﹣6＝8。
故答案为：8。
【变式训练3】X原子的核电荷数为a，其阴离子Xm﹣的电子层结构与Y的阳离子Yn+的电子层结构相同，则Y原子的核电荷数为 a+m+n 。（用a、m、n表示）
【答案】a+m+n。
【解析】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。
答案：a+m+n