原子、分子、離子浙教版 八年級科學下冊【思維導圖+知識提要+典例提升】

2.1-2.3\o"2.1模型、符號的建立與作用"模型、符號的建立與作用\o"2.2物質(zhì)的微觀粒子模型"物質(zhì)的微觀粒子模型\o"2.3原子結(jié)構(gòu)的模型"原子結(jié)構(gòu)的模型【思維導圖】【知識點全掌握】模型與符號模型（1）模型的概念：模型是依照實物的形狀和結(jié)構(gòu)按比例制成的物品，是用來顯示復雜事物或過程的表現(xiàn)手段，如圖畫、圖表、計算機圖像等。（2）模型的分類：=1\*GB3①物體的復制品；②事物變化的過程；③圖片；④數(shù)學公式、表達式或特定的詞。（3）模型的作用：建立模型能幫助人們理解他們無法直接觀察到的事物，如科學家們經(jīng)常用模型來代表非常龐大或極其微小的事物（太陽系中的行星、細胞的細微結(jié)構(gòu)等）。符號（1）符號的概念：符號是代表事物的標記。（2）符號的作用：=1\*GB3①能簡單明了地表示事物。=2\*GB3②可以避免由于事物外形不同而引起的混亂。=3\*GB3③可以避免由于表達事物的文字語言不同而引起的混亂?；瘜W模型的建立模型可以是實物的模型，一可以是事件的模型，模型能表達出研究對象的基本的特征。如：=1\*GB3①人們用水分子結(jié)構(gòu)模型來了解水分子的構(gòu)成：兩個氫原子成104.5°角附在氧原子上；比例模型棍棒模型=2\*GB3②分子聚集成物質(zhì)。分子的構(gòu)成（1）分子是由原子構(gòu)成的。（2）分子構(gòu)成的描述：以分子AmBn為例，1個AmBn分子由m個A原子和n個B原子構(gòu)成。如1個H2分子由2個H原子構(gòu)成；1個O2分子由2個O原子構(gòu)成；1個H2O分子由2個H原子和1個O原子構(gòu)成。物質(zhì)的構(gòu)成（1）分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種基本粒子，有的物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的，如金屬、金剛石、石墨等。由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生物理變化時，物質(zhì)的分子本身沒有變化；由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生化學變化時，它的分子起了變化，變成了別的物質(zhì)的分子。所以，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子。同種物質(zhì)的分子，化學性質(zhì)相同；不同種物質(zhì)的分子，化學性質(zhì)不同，分子不能保持物質(zhì)的物理性質(zhì)。同種原子構(gòu)成的物質(zhì)，由于原子排列不同，可以構(gòu)成不同的物質(zhì)。如金剛石、石墨是由碳原子構(gòu)成的，足球烯（C60）是由C60分子構(gòu)成的。金剛石石墨C60分子和原子（1）（2）區(qū)分不同的分子（1）分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種基本粒子，不同的分子構(gòu)成不同的物質(zhì)。由原子構(gòu)成分子時：①相同的原子種類，不同的原子個數(shù)，能夠成不同的分子。如O2分子與O3分子、CO分子與CO2分子、SO2分子與SO3分子等。②相同的原子個數(shù)，不同的原子種類，也能構(gòu)成不同的分子。如H2與O2、N2，H2O與CO2、SO2，CO與N2，SO3與NH3等。粒子的大小與質(zhì)量（1）分子和原子都有一定的質(zhì)量和體積。（2）原子的體積很小，原子半徑一般在10-10m數(shù)量級。（3）分子和原子的質(zhì)量也非常小。氫分子是最輕的分子，其分子質(zhì)量的數(shù)量級是10-27kg。（4）不同種類的分子和原子質(zhì)量不同，體積也不同。（5）分子的特性：①分子在不斷運動；②分子間有間隔。熱脹冷縮就是分子間間隔發(fā)生改變的結(jié)果。化學反應實質(zhì)、模型的建立（1）當水分子分解時，生成氫原子和氧原子，每兩個氫原子又結(jié)合成一個氫分子，每兩個氧原子結(jié)合成一個氧分子。（2）結(jié)論：=1\*GB3①分子是由原子構(gòu)成的；=2\*GB3②物質(zhì)在發(fā)生化學變化時，分子分解成原子，原子重新組合形成新的分子。在化學變化中，分子是可以再分的，原子是不能再分的，原子是化學變化中的最小粒子。三、原子的構(gòu)成原子是“空心球體”，原子里有“很大”的空間，電子在繞核做高速運動。原子核所帶的電量和核外電子的電量相等，但電性相反，因此整個原子不顯電性。對原子而言，核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。一般地，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)小于或等于中子數(shù)。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。質(zhì)子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克構(gòu)成的。原子符號（）中X——原子種類，Z——質(zhì)子數(shù)，A——質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。四、離子概念：離子是帶電荷的原子或原子團。原子團是“原子的集團”，由幾個原子組成，在許多化學反應里作為一個整體參加反應。分類：=1\*GB3①陽離子：帶正電荷；質(zhì)子數(shù)大于電子數(shù)。=2\*GB3②陰離子：帶負電荷；質(zhì)子數(shù)小于電子數(shù)。原子和離子的比較粒子種類原子離子陽離子陰離子區(qū)別粒子結(jié)構(gòu)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)粒子電性中性正電負電聯(lián)系【例題精析】（2021?衢州）2021年4月13日，日本政府正式?jīng)Q定將福島第一核電站的上百萬噸核污水排入大海，多國對此表示反對。核污水中含有氚，如圖為氚原子結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知氚原子（）A．含有2個質(zhì)子 B．核電荷數(shù)為1 C．相對原子質(zhì)量為4 D．質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等（2021?杭州）有一種人造氫原子（可表示為14H）的原子核中有3個中子，它可以結(jié)合成14H2分子。1A．原子 B．質(zhì)子 C．中子 D．電子（2022?溫州）“原子﹣分子”學說的建立經(jīng)歷了曲折的過程。材料一：1803年，道爾頓在原子論中提出元素由微小的不可分的原子組成；不同元素的原子以簡單數(shù)目比例形成不可再分的原子——“復雜原子”。材料二：1809年，蓋?呂薩克認同道爾頓的原子論，并提出自己的假說：在同溫同壓下，相同體積的不同氣體中含有相同數(shù)目的原子（包括“復雜原子”）。道爾頓反對蓋?呂薩克的假說，他認為若該假說成立，解釋化學反應時，有些反應會推導出“半個原子”，與原子論矛盾。材料三：1811年，阿伏加德羅提出分子學說，解決了道爾頓和蓋?呂薩克的矛盾。隨后科學家們確立并逐步完善了“原子﹣分子”學說。（1）1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)有帶負電的，否定了“原子不可再分”的觀點。（2）道爾頓原子論中“復雜原子”構(gòu)成的物質(zhì)，按現(xiàn)在物質(zhì)的組成分類，屬于純凈物中的。（3）依據(jù)道爾頓的原子論和蓋?呂薩克的假說，下列反應能推導出“半個原子”的是。（可多選）A．1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體B．2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣C．木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳D．木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳E．硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體（2020?浙江）人們?yōu)榱私沂驹咏Y(jié)構(gòu)的奧秘，經(jīng)歷了漫長的探究過程。1911年物理學家盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔。實驗發(fā)現(xiàn)：多數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍保持原來的運動方向，絕少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)。（1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，認為原子的中心有一個很小的；（2）當α粒子轟擊金屬箔時，圖中四條運動軌跡不可能出現(xiàn)的是（填字母）。（2020?浙江）2019年諾貝爾化學獎頒發(fā)給了在鋰電池領域作出重大貢獻的吉野彰等三位科學家，分析回答下列問題：（1）圖甲是元素周期表中鋰元素的相關信息，可知鋰元素的原子核電荷數(shù)是。（2）圖乙表示鋰原子轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子的過程，鋰離子符號可表示為。（2022?湖州）微粒間的相互作用使物質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有一定的層次，例如：（1）構(gòu)成水的水分子聚集在一起而不散開是因為。（2）水分子中含有氧原子，氧原子中電子繞核運動而不離開原子核是因為。（3）氧原子核中含有8個質(zhì)子，每個質(zhì)子都帶1個單位正電荷，為什么這些質(zhì)子聚集在一起而不散開，請你提出一個合理的猜測。（2020?衢州）用高能粒子轟擊原子核是研究微觀粒子的一種方法。1934年，意大利科學家費米用中子轟擊鈾原子（質(zhì)子數(shù)為92，元素符號為U），得到了一種質(zhì)量增加的原子，他公開宣布發(fā)現(xiàn)了93號元素，被科學界認可，從而獲得了諾貝爾物理學獎。1938年，德國科學家哈恩在重復費米的實驗后，發(fā)現(xiàn)費米實驗中得到的是56號鋇元素，并用圖示模型來定義這一變化。費米知道后，立即重復哈恩的實驗，結(jié)果證實自己錯了，費米坦率地檢討并糾正了錯誤。（1）費米用中子轟擊鈾原子，不可能增加鈾原子的數(shù)，所以得不到93號元素。（2）結(jié)合材料分析，以下觀點正確的是。A.面對前人的觀點要敢于質(zhì)疑B.科學結(jié)論的得出要依據(jù)客觀事實C.對科學的認識是一個不斷修正、完善的過程【習題鞏固】一．選擇題（共14小題）1．下列各項中，不屬于模型的是（）A．ρ=mV密度公式 B．甲烷分子結(jié)構(gòu)C．北京冬奧會會徽 D．空氣成分2．下列各組微粒中，含有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的組是（）A．Al3+、Al B．K+、NH3 C．N2、CO D．NO、CO23．英國理論物理學家保羅?狄拉克在1928年通過數(shù)學方法預言了反粒子的存在，他認為每一種粒子都應有一個和它質(zhì)量、帶電量相等，而電性卻正好相反的反粒子存在。近年來，夏威夷聯(lián)合天文中心的科學家在宇宙深處發(fā)現(xiàn)H3+離子，據(jù)此推測反H3+離子的結(jié)構(gòu)是（）A．由三個帶正電荷的質(zhì)子與兩個帶正電荷的電子構(gòu)成 B．由三個帶負電荷的質(zhì)子與兩個帶正電荷的電子構(gòu)成 C．由兩個帶正電荷的質(zhì)子與三個帶負電荷的電子構(gòu)成 D．由兩個帶負電荷的質(zhì)子與三個帶正電荷的電子構(gòu)成4．醫(yī)學上用碘的同位素治療甲亢已非常普遍。從1942年第一例放射性元素碘﹣131治療甲亢以來有效性和安全性就得到了充分的證實。已知碘﹣131原子的核電荷數(shù)為53，中子數(shù)為78，則該原子核外電子數(shù)為（）A．25 B．53 C．78 D．1315．同位素標記可以追蹤有關反應中有關原子的去路，16O與18O是氧的二種同位素原子。1939年，美國科學家魯賓和卡門利用某種植物，采用同位素標記法進行了如下實驗：第一組：H218O+C16O2→某種植物→18O2，第二組：H216O+C18O2→某種植物→16O2．關于該實驗，有關敘述不正確的是（）A．實驗目的是為了研究光合作用制造的氧來自于水還是二氧化碳 B．第二組實驗是沒必要做的 C．16O與18O兩種原子質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，化學性質(zhì)相同 D．為了得到科學結(jié)論，此實驗應該在密閉的容器里進行，重復多次6．月球氦﹣3是在宇航員采集到的月球巖石樣本中發(fā)現(xiàn)的一種儲量驚人的新物質(zhì)，該物質(zhì)可以與氘一同參與核聚變反應堆反應，釋放出大量能量。如圖是氦﹣3原子結(jié)構(gòu)示意圖，以下說法錯誤的是（）A．質(zhì)子和中子可分，它們由更小的微粒構(gòu)成 B．氦﹣3原子由原子核和核外電子構(gòu)成 C．氦﹣3原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和一個中子 D．氦元素在周期表中的原子序數(shù)37．我們考試填涂答題卡專用的2B鉛筆如圖甲，其筆芯主要成分是石墨和黏合劑，石墨由碳原子直接構(gòu)成，碳原子結(jié)構(gòu)模型如圖乙所示，下列有關說法正確的是（）A．中子的質(zhì)量相對于帶電的質(zhì)子和電子，可以忽略 B．所有原子中，質(zhì)子數(shù)＝中子數(shù)＝核外電子數(shù) C．質(zhì)子和中子由更小的、不能再分的夸克構(gòu)成 D．原子核內(nèi)質(zhì)子帶正電，核外電子帶負電8．如圖甲是盧瑟福用帶正電的a粒子轟擊金屬箔而產(chǎn)生散射的實驗，在分析實驗結(jié)果的基礎上，他提出了如圖乙所示的原子核式結(jié)構(gòu)。下列說法中錯誤的是（）A．通過該實驗可知原子內(nèi)部絕大部分是空的 B．a(chǎn)粒子可能是某種原子的原子核 C．原子核式結(jié)構(gòu)模型完美地揭示了原子真實的結(jié)構(gòu) D．盧瑟福在研究過程中采用了模型法9．為了探究宇宙起源，“阿爾法磁譜儀”（AMS）將在太空中尋找“反物質(zhì)”。所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的?！胺戳Ｗ印迸c其對應的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電荷量，但電荷的符號相反，則反氫原子是（）A．由1個帶負電荷的反質(zhì)子和1個帶正電荷的反電子構(gòu)成 B．由1個帶負電荷的反質(zhì)子和1個帶負電荷的反電子構(gòu)成 C．由1個不帶電荷的中子和1個帶正電荷的反電子構(gòu)成 D．由1個帶正電荷的質(zhì)子和1個帶負電荷的電子構(gòu)成10．有3種不同的原子，甲原子核內(nèi)有8個質(zhì)子和9個中子，乙原子核內(nèi)有8個質(zhì)子和8個中子，丙原子核內(nèi)有7個質(zhì)子和8個中子．下列說法正確的是（）A．甲和乙是同一種元素 B．甲和乙的核電荷數(shù)不同 C．乙和丙核外電子數(shù)相等 D．乙和丙互為同位素原子11．如圖是盧瑟福將帶正電的a粒子流轟擊金箔上出現(xiàn)散射的實驗示意圖。以下是根據(jù)該實驗現(xiàn)象作出的推斷，不合理的是（）A．絕少數(shù)a粒子向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)，說明原子中心的“核”帶正電 B．絕少數(shù)a粒子偏轉(zhuǎn)的角度很大，說明原子“核”外有帶負電的電子 C．絕大多數(shù)a粒子仍沿原來方向穿過，說明原子中絕大部分是“空”的 D．絕少數(shù)a粒子被反彈回來，說明原子中心有一個體積小而質(zhì)量大的“核”12．臭氧（O3）、二氧化氯（ClO2）、雙氧水（H2O2）等物質(zhì)都是生產(chǎn)、生活中常用的消毒劑，這三種物質(zhì)都含有（）A．氧分子 B．氧離子 C．氧氣 D．氧元素13．關于分子、原子、離子的下列說法中，錯誤的是（）A．分子、原子、離子都是在不斷運動的粒子 B．分子是由原子構(gòu)成的一種粒子 C．分子、原子、離子都是不顯電性的粒子 D．分子、原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子14．構(gòu)成物質(zhì)的粒子有分子、原子、離子等。下列敘述不正確的是（）A．從分子的角度看，糖水和水的本質(zhì)區(qū)別在于前者含有多種分子，后者只含一種分子 B．金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，保持它們化學性質(zhì)的最小粒子都是碳原子 C．氧氣和臭氧都由氧元素組成，但二者化學性質(zhì)差異很大，是由于構(gòu)成它們的分子不同 D．二氧化硫、液氧都是由分子構(gòu)成的，氦氣、鐵水都是由原子構(gòu)成的，碳酸鈣則是由離子構(gòu)成的二．填空題（共2小題）15．對原子結(jié)構(gòu)模型的形成，湯姆生、盧瑟福和玻爾等科學家做出了突出貢獻。請根據(jù)所學完成下列有關問題。（1）湯姆生發(fā)現(xiàn)了原子中存在一種帶負電荷的粒子，證明了原子是可以再分的。湯姆生發(fā)現(xiàn)的粒子是。（2）1911年，盧瑟福等人進行了α粒子（α粒子是帶兩個單位正電荷的氫原子核）散射實驗，為建立現(xiàn)代原子理論打下了基礎、如圖A、B、C、D四條線中，不可能是α粒子在該實驗中的運動軌跡的是。16．人類對原子結(jié)構(gòu)的認識永無止境。請根據(jù)所學知識回答：（1）認為原子的模型是“不可再分的實心球體”，湯姆生認為原子是“嵌著葡萄干的面包”，如今這些觀點均（填“正確”或“錯誤”）的。（2）盧瑟福進行α粒子散射實驗后，認為原子是“行星模型”，即原子是由帶電荷的原子核和構(gòu)成。如圖甲是盧瑟福用α粒子轟擊原子而產(chǎn)生散射的實驗，在分析實驗結(jié)果的基礎上，他提出了圖乙所示的原子核式結(jié)構(gòu)，盧瑟福的這一研究過程是一個。A.建立模型的過程B.得出結(jié)論的過程C.提出問題的過程D.驗證證據(jù)的過程（3）盧瑟福在α散射實驗中（α粒子帶正電荷），認為原子中的絕大部分空間是空的，他的依據(jù)是：。（4）如上圖乙是某原子結(jié)構(gòu)模型，它表示了