《第四章 原子結(jié)構(gòu)》試卷及答案-高中物理選擇性必修第三冊(cè)-教科版-2024-2025學(xué)年

《第四章原子結(jié)構(gòu)》試卷(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。C.原子的電子層按照能量從低到高的順序排列。D.原子的電子云密度分布是均勻的。2、以下關(guān)于玻爾原子模型的描述，錯(cuò)誤的是：A.玻爾提出電子在原子軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。B.玻爾認(rèn)為電子只能在某些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱為定態(tài)軌道。C.玻爾模型引入了量子化概念，即電子的能量是量子化的。D.玻爾模型解釋了氫原子光譜的線狀結(jié)構(gòu)，但不能解釋多電子原子的光譜。3、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的，電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。C.原子的電子層是按照電子能量從低到高的順序排列的。D.原子的化學(xué)性質(zhì)由原子核決定。4、以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻爾原子模型相符？A.氫原子光譜的連續(xù)譜。B.電子在原子核周圍的經(jīng)典軌道運(yùn)動(dòng)。C.氫原子光譜的線狀譜。D.電子在原子核周圍做圓周運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的。5、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核是由中子和質(zhì)子組成的，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。C.原子核的半徑大于電子云的半徑。D.原子的化學(xué)性質(zhì)主要由原子核決定。6、根據(jù)玻爾理論，氫原子中電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)：A.電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，總能量減少。B.電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，總能量減少。C.電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少，總能量增加。D.電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能增加，總能量增加。7、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外作圓周運(yùn)動(dòng)。B.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子核帶正電，且?guī)缀跫性谝粋€(gè)很小的體積內(nèi)。C.玻爾模型認(rèn)為電子在原子核外作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，軌道半徑是不連續(xù)的。D.根據(jù)波爾理論，電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，原子會(huì)吸收能量。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。B.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子核的體積很小。C.電子云是描述電子在原子核外空間分布的概率密度，不是實(shí)物粒子。D.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子。2、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論的陳述中，哪些是玻爾模型能解釋的：A.氫原子光譜線是離散的，而不是連續(xù)的。B.電子在原子核外只能存在于特定的能級(jí)上。C.電子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)時(shí)，會(huì)吸收或發(fā)射特定頻率的光子。D.玻爾模型可以解釋所有元素的光譜線。3、以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（

）A.電子云是電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)幾率大小的形象化描述B.原子的能量是量子化的，即原子的能量只能取某些不連續(xù)的值C.原子核的半徑隨著原子序數(shù)的增加而單調(diào)增加D.在多電子原子中，不同電子層上的電子能量相同三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：以下四個(gè)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，哪個(gè)描述是錯(cuò)誤的？請(qǐng)選擇并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。A.氫原子核由一個(gè)質(zhì)子組成。B.中子不帶電，位于原子核中。C.原子核的體積相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)非常小。D.原子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于其核外電子的排布。第二題請(qǐng)根據(jù)下列各選項(xiàng)中的原子序數(shù)，判斷其對(duì)應(yīng)的元素名稱，并將答案填入括號(hào)中：（1）原子序數(shù)為1的元素是：（）（2）原子序數(shù)為8的元素是：（）（3）原子序數(shù)為12的元素是：（）（4）原子序數(shù)為18的元素是：（）某元素的原子核外電子排布式為1s22s22p?3s23p?，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）該元素的原子序數(shù)是多少？（）（2）該元素位于元素周期表的第幾周期和第幾族？（）（3）該元素的化合價(jià)為多少？（）（4）該元素的常見(jiàn)化合物有哪些？（請(qǐng)寫出至少兩種）第三題題目：某原子核有12個(gè)質(zhì)子和15個(gè)中子，求：（1）該原子的質(zhì)量數(shù)；（2）該原子的電荷數(shù)；（3）該原子的中子數(shù)；（4）該原子的電子數(shù)（假設(shè)原子處于電中性狀態(tài)）。第四題已知某元素的原子序數(shù)為17，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p?3s23p?，求：（1）該元素在周期表中的周期數(shù)；（2）該元素的價(jià)電子數(shù)；（3）該元素與氯元素形成的化合物中，該元素的正化合價(jià)為多少？某元素原子核外電子排布式為1s22s22p?3s23p?，求：（1）該元素在周期表中的族序數(shù)；（2）該元素的電子層數(shù)；（3）該元素與氧元素形成的化合物中，該元素的負(fù)化合價(jià)為多少？第五題題目：某學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究原子核的天然放射性現(xiàn)象。他收集了三種不同放射性的物質(zhì)，分別標(biāo)記為A、B、C。在相同時(shí)間內(nèi)，他記錄了三種物質(zhì)放射出的α粒子、β粒子和γ射線的數(shù)量如下表所示：物質(zhì)α粒子數(shù)量β粒子數(shù)量γ射線數(shù)量A1002050B501000C00150請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷哪種物質(zhì)放射出的粒子數(shù)量最多？（2）簡(jiǎn)述α粒子、β粒子和γ射線在原子結(jié)構(gòu)中的作用或特點(diǎn)。（3）解釋為什么B物質(zhì)沒(méi)有γ射線？《第四章原子結(jié)構(gòu)》試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。C.原子的電子層按照能量從低到高的順序排列。D.原子的電子云密度分布是均勻的。答案：C解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)殡娮与m然質(zhì)量較小，但在原子中仍然占有重要地位。選項(xiàng)B錯(cuò)誤，因?yàn)樵雍酥兄缓袔д姷馁|(zhì)子和不帶電的中子。選項(xiàng)D錯(cuò)誤，電子云的密度分布是不均勻的，電子更集中在原子核附近。選項(xiàng)C正確，電子層確實(shí)按照能量從低到高的順序排列。2、以下關(guān)于玻爾原子模型的描述，錯(cuò)誤的是：A.玻爾提出電子在原子軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。B.玻爾認(rèn)為電子只能在某些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱為定態(tài)軌道。C.玻爾模型引入了量子化概念，即電子的能量是量子化的。D.玻爾模型解釋了氫原子光譜的線狀結(jié)構(gòu)，但不能解釋多電子原子的光譜。答案：A解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，玻爾模型中電子在原子軌道上做的是量子化的圓周運(yùn)動(dòng)，而不是任意圓周運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)B正確，玻爾模型確實(shí)提出了電子只能在特定軌道上運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)C正確，玻爾模型引入了量子化的概念。選項(xiàng)D正確，玻爾模型雖然成功解釋了氫原子的光譜，但對(duì)于多電子原子的復(fù)雜光譜無(wú)法解釋。3、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的，電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。C.原子的電子層是按照電子能量從低到高的順序排列的。D.原子的化學(xué)性質(zhì)由原子核決定。答案：C解析：選項(xiàng)A中，雖然電子的質(zhì)量確實(shí)很小，但并不是可以忽略不計(jì)，因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量對(duì)于原子的整體質(zhì)量有影響。選項(xiàng)B中，電子確實(shí)圍繞原子核旋轉(zhuǎn)，但描述不夠準(zhǔn)確，因?yàn)殡娮拥倪\(yùn)動(dòng)是量子化的，不是經(jīng)典的旋轉(zhuǎn)。選項(xiàng)D中，原子的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子決定，而不是原子核。因此，正確答案是C，原子的電子層是按照電子能量從低到高的順序排列的。4、以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻爾原子模型相符？A.氫原子光譜的連續(xù)譜。B.電子在原子核周圍的經(jīng)典軌道運(yùn)動(dòng)。C.氫原子光譜的線狀譜。D.電子在原子核周圍做圓周運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的。答案：C解析：玻爾原子模型預(yù)測(cè)，電子在原子核周圍只能處于特定的軌道上，并且當(dāng)電子在這些軌道之間躍遷時(shí)，會(huì)發(fā)射或吸收特定頻率的光子，這導(dǎo)致了氫原子光譜的線狀譜。因此，與玻爾原子模型相符的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是氫原子光譜的線狀譜，正確答案是C。選項(xiàng)A的連續(xù)譜與玻爾模型不符，選項(xiàng)B和D描述的是經(jīng)典物理中的電子運(yùn)動(dòng)，與玻爾模型不符。5、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。B.原子核是由中子和質(zhì)子組成的，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。C.原子核的半徑大于電子云的半徑。D.原子的化學(xué)性質(zhì)主要由原子核決定。答案：B解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，雖然電子的質(zhì)量非常小，但并不是可以忽略不計(jì)。B選項(xiàng)正確，原子核由中子和質(zhì)子組成，電子確實(shí)圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，原子核的半徑實(shí)際上非常小，遠(yuǎn)小于電子云的半徑。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，原子的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子（價(jià)電子）決定，而不是原子核。6、根據(jù)玻爾理論，氫原子中電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)：A.電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，總能量減少。B.電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，總能量減少。C.電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少，總能量增加。D.電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能增加，總能量增加。答案：B解析：根據(jù)玻爾理論，當(dāng)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，它會(huì)釋放出能量，因此總能量減少。在這個(gè)過(guò)程中，電子的動(dòng)能減少，因?yàn)樗x原子核更近，速度變慢；同時(shí)，電勢(shì)能增加，因?yàn)樗艿皆雍说奈υ龃蟆Ｒ虼?，B選項(xiàng)正確。7、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外作圓周運(yùn)動(dòng)。B.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子核帶正電，且?guī)缀跫性谝粋€(gè)很小的體積內(nèi)。C.玻爾模型認(rèn)為電子在原子核外作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，軌道半徑是不連續(xù)的。D.根據(jù)波爾理論，電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，原子會(huì)吸收能量。答案：B解析：盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子核帶正電，且?guī)缀跫性谝粋€(gè)很小的體積內(nèi)，這是原子核式結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)。選項(xiàng)A中電子的運(yùn)動(dòng)軌跡描述不準(zhǔn)確，現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典軌道來(lái)描述。選項(xiàng)C中玻爾模型認(rèn)為電子在特定軌道上運(yùn)動(dòng)，但軌道是圓形而非橢圓形。選項(xiàng)D中，電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，原子會(huì)釋放能量而非吸收能量。因此，正確答案是B。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，正確的是：A.原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。B.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子核的體積很小。C.電子云是描述電子在原子核外空間分布的概率密度，不是實(shí)物粒子。D.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子。答案：ABCD解析：A選項(xiàng)正確，原子核確實(shí)由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。B選項(xiàng)正確，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，因?yàn)橘|(zhì)子和中子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子的質(zhì)量，而原子核的體積相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)非常小。C選項(xiàng)正確，電子云是量子力學(xué)中用來(lái)描述電子在原子核外空間分布概率的一種模型，不是具體的實(shí)物粒子。D選項(xiàng)正確，同位素定義就是指具有相同質(zhì)子數(shù)（即相同原子序數(shù)）但中子數(shù)不同的原子。2、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論的陳述中，哪些是玻爾模型能解釋的：A.氫原子光譜線是離散的，而不是連續(xù)的。B.電子在原子核外只能存在于特定的能級(jí)上。C.電子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)時(shí)，會(huì)吸收或發(fā)射特定頻率的光子。D.玻爾模型可以解釋所有元素的光譜線。答案：ABC解析：A選項(xiàng)正確，玻爾模型能夠解釋氫原子光譜線的離散性，即能級(jí)是量子化的。B選項(xiàng)正確，玻爾模型提出電子只能存在于特定的能級(jí)上，不能存在于能級(jí)之間。C選項(xiàng)正確，玻爾模型解釋了電子躍遷時(shí)吸收或發(fā)射光子的現(xiàn)象，這與能級(jí)的量子化有關(guān)。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，玻爾模型主要針對(duì)氫原子或類氫原子，不能解釋所有元素的光譜線，尤其是多電子原子的復(fù)雜光譜。3、以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（

）A.電子云是電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)幾率大小的形象化描述B.原子的能量是量子化的，即原子的能量只能取某些不連續(xù)的值C.原子核的半徑隨著原子序數(shù)的增加而單調(diào)增加D.在多電子原子中，不同電子層上的電子能量相同答案：AB解析：A項(xiàng)正確，電子云是描述電子在原子核外空間出現(xiàn)幾率的概率密度分布，而非具體位置。B項(xiàng)正確，根據(jù)量子力學(xué)原理，原子的能量是量子化的，即原子的能量只能取某些特定的值，這些值稱為能級(jí)。C項(xiàng)錯(cuò)誤，原子核的半徑并不隨著原子序數(shù)的增加而單調(diào)增加，而是呈現(xiàn)出一定的周期性變化。D項(xiàng)錯(cuò)誤，在多電子原子中，不同電子層上的電子能量是不相同的，因?yàn)殡娮訉又g的能量差異導(dǎo)致了能級(jí)的分立。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：以下四個(gè)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的描述中，哪個(gè)描述是錯(cuò)誤的？請(qǐng)選擇并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。A.氫原子核由一個(gè)質(zhì)子組成。B.中子不帶電，位于原子核中。C.原子核的體積相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)非常小。D.原子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于其核外電子的排布。答案：D解析：選項(xiàng)D的描述是錯(cuò)誤的。原子的化學(xué)性質(zhì)主要由其最外層電子（也稱為價(jià)電子）的排布決定，因?yàn)檫@些電子參與化學(xué)反應(yīng)。而原子核的組成（質(zhì)子和中子）主要影響原子的質(zhì)量和原子核的穩(wěn)定性，但不直接決定原子的化學(xué)性質(zhì)。選項(xiàng)A、B、C的描述都是正確的：氫原子核確實(shí)由一個(gè)質(zhì)子組成，中子不帶電且位于原子核中，原子核的體積相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)確實(shí)非常小。第二題請(qǐng)根據(jù)下列各選項(xiàng)中的原子序數(shù)，判斷其對(duì)應(yīng)的元素名稱，并將答案填入括號(hào)中：（1）原子序數(shù)為1的元素是：（）（2）原子序數(shù)為8的元素是：（）（3）原子序數(shù)為12的元素是：（）（4）原子序數(shù)為18的元素是：（）某元素的原子核外電子排布式為1s22s22p?3s23p?，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）該元素的原子序數(shù)是多少？（）（2）該元素位于元素周期表的第幾周期和第幾族？（）（3）該元素的化合價(jià)為多少？（）（4）該元素的常見(jiàn)化合物有哪些？（請(qǐng)寫出至少兩種）答案：（1）氫（2）氧（3）鎂（4）氬（1）原子序數(shù)為16（2）第三周期、第ⅥA族（3）-2、+4、+6（4）二氧化硫（SO?）、三氧化硫（SO?）等解析：通過(guò)查閱元素周期表，可以找到每個(gè)元素對(duì)應(yīng)的原子序數(shù)。（1）根據(jù)電子排布式1s22s22p?3s23p?，可知該元素有16個(gè)電子，因此原子序數(shù)為16。（2）由于電子排布式中共有3個(gè)能級(jí)（1s、2s、2p、3s、3p），因此該元素位于第三周期。根據(jù)電子排布式中的電子數(shù)，可以確定該元素為第ⅥA族。（3）由于該元素的最外層電子數(shù)為6，其化合價(jià)可能為-2、+4、+6。（4）二氧化硫（SO?）和三氧化硫（SO?）是該元素的常見(jiàn)化合物。二氧化硫是一種無(wú)色氣體，具有刺激性氣味，是一種重要的工業(yè)原料。三氧化硫是一種無(wú)色、無(wú)味的液體，是一種重要的工業(yè)原料，用于生產(chǎn)硫酸等。第三題題目：某原子核有12個(gè)質(zhì)子和15個(gè)中子，求：（1）該原子的質(zhì)量數(shù)；（2）該原子的電荷數(shù)；（3）該原子的中子數(shù)；（4）該原子的電子數(shù)（假設(shè)原子處于電中性狀態(tài)）。答案：（1）該原子的質(zhì)量數(shù)為12+15=27；（2）該原子的電荷數(shù)為12（因?yàn)橘|(zhì)子帶正電，中子不帶電）；（3）該原子的中子數(shù)為15；（4）該原子的電子數(shù)為12（假設(shè)原子處于電中性狀態(tài)，即質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)）。解析：（1）質(zhì)量數(shù)是原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的總和。因此，該原子的質(zhì)量數(shù)為12個(gè)質(zhì)子加上15個(gè)中子，得到27。（2）電荷數(shù)是指原子核中質(zhì)子的數(shù)量，因?yàn)橘|(zhì)子帶正電，而中子不帶電。所以，該原子的電荷數(shù)為12。（3）中子數(shù)就是原子核中中子的數(shù)量，題目中已給出為15。（4）在電中性狀態(tài)下，原子中的質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)，因?yàn)檎姾珊拓?fù)電荷數(shù)量相等。因此，該原子的電子數(shù)也是12。第四題已知某元素的原子序數(shù)為17，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p?3s23p?，求：（1）該元素在周期表中的周期數(shù)；（2）該元素的價(jià)電子數(shù)；（3）該元素與氯元素形成的化合物中，該元素的正化合價(jià)為多少？某元素原子核外電子排布式為1s22s22p?3s23p?，求：（1）該元素在周期表中的族序數(shù)；（2）該元素的電子層數(shù)；（3）該元素與氧元素形成的化合物中，該元素的負(fù)化合價(jià)為多少？答案及解析：（1）該元素在周期表中的周期數(shù)為3，因?yàn)樗腥齻€(gè)電子層。（2）該元素的價(jià)電子數(shù)為7，因?yàn)樗诘谌芷冢?s23p?表示其最外層有5個(gè)價(jià)電子。（3）該元素與氯元素形成的化合物中，該元素的正化合價(jià)為+5。因?yàn)槁仍卦诨衔镏型ǔ３?1價(jià)，而該元素有7個(gè)價(jià)電子，所以需要失去2個(gè)電子才能與氯元素形成穩(wěn)定化合