2025-2026年陕西省人教版八年级物理第12课原子结构与性质习题

2025-2026年陕西省人教版八年级物理第12课原子结构与性质习题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在原子结构模型中，原子核所带电荷数等于核外电子数，这一结论主要依据哪个实验？A.汤姆孙的α粒子散射实验B.卢瑟福的α粒子散射实验C.查德威克的发现中子的实验D.麦克斯韦的电磁场理论实验解析：卢瑟福通过α粒子散射实验发现原子核的存在，并得出原子核带正电且体积极小的结论。进一步通过实验验证，发现原子核所带电荷数与核外电子数相等，使原子整体呈电中性。汤姆孙的实验发现电子，查德威克发现中子，麦克斯韦研究电磁波，均与该结论无关。正确选项为B。2.某元素的原子核内质子数为8，中子数为10，该元素在元素周期表中的位置是？A.第二周期第VIA族B.第三周期第IVA族C.第二周期第IVA族D.第三周期第VIA族解析：质子数决定元素种类，该元素原子序数为8，为氧元素。中子数为10，质量数为18。氧元素位于元素周期表第二周期第VIA族。正确选项为A。3.下列关于原子结构的说法中，正确的是？A.原子核内的质子和中子都带正电B.原子核外的电子都分层排布C.所有原子的原子核都含有中子D.原子核的质量几乎等于原子的质量解析：质子带正电，中子不带电，A错误；电子分层排布是原子结构的重要特征，B正确；氢原子核内无中子，C错误；原子核质量占原子总质量的99.9%以上，D正确。但题目要求单选，故选B。4.在原子核反应中，下列哪个方程符合质量数守恒和电荷数守恒？A.₉₄Be+₁₀n→₆₁₂C+₄₂HeB.₂₇₁₃Al+₄₂He→₃₁₃P+₀₁nC.₉₂²³₈U→₉₀²³⁴Th+₁₀²⁴D.₁₃₆C→₁₄₆C+₁₀e解析：选项A中，质量数左边为9+1=10，右边为12+4=16，不守恒；选项B中，质量数左边为27+4=31，右边为31，电荷数左边为13+2=15，右边为15，均守恒；选项C中，质量数左边为238，右边为234+4=238，电荷数左边为92，右边为90+2=92，均守恒；选项D为β衰变，但质量数和电荷数未完全守恒。正确选项为B。5.某原子的核外电子排布为2、8、18、1，该原子属于哪种化学性质？A.稀有气体B.阳离子C.阴离子D.易失电子的金属解析：该原子核外电子数为2+8+18+1=29，为铜元素（Cu）。最外层有1个电子，易失电子，属于第IB族金属，化学性质活泼。正确选项为D。6.在原子结构中，决定元素化学性质的主要因素是？A.原子核内中子数B.原子核外电子层数C.原子核外最外层电子数D.原子半径大小解析：元素的化学性质主要由原子核外最外层电子数决定，该电子数影响原子得失电子的能力。中子数影响同位素性质，电子层数影响原子半径和电离能，原子半径影响反应活性但非决定性因素。正确选项为C。7.下列哪种粒子不能参与原子核反应？A.α粒子B.β粒子C.中子D.原子核解析：α粒子（₄₂He）可参与核反应，如卢瑟福散射实验；β粒子（电子或正电子）可参与β衰变；中子（₀₁n）是核反应的重要媒介；原子核本身是核反应的产物或反应物。但题目问“不能参与”的，需排除所有选项，实际核反应中均能参与，故此题设计不合理，建议改为“哪种粒子最易引发核反应？”（答案为中子，因中子无电荷，易穿透原子核）。8.某元素的原子核内质子数为17，中子数为20，该元素的同位素符号是？A.³₇₁₇ClB.³₇₁₇ClC.³₇₁₇ClD.³₇₁₇Cl解析：同位素符号表示为上标质量数（质子数+中子数）+下标质子数（原子序数）。该元素质量数为17+20=37，原子序数为17，符号为³₇₁₇Cl。正确选项为A（假设选项无重复，实际应改为不同符号）。9.在原子结构模型中，哪个实验推翻了汤姆孙的“葡萄干布丁模型”？A.α粒子散射实验B.光电效应实验C.氢原子光谱实验D.中子发现实验解析：汤姆孙的“葡萄干布丁模型”认为电子嵌在均匀带正电的球体中。卢瑟福的α粒子散射实验发现大部分α粒子直线穿过，少数偏转，少数反射，证明原子内部存在很小但致密的带正电的原子核，推翻了该模型。正确选项为A。10.下列哪种物质中，原子核外电子排布完全相同？A.O₂和F₂B.Na和MgC.Cl⁻和K⁺D.H₂O和NH₃解析：离子化合物中，阴阳离子核外电子排布可能相同。Cl⁻（17+1=18个电子，排布2、8、8）和K⁺（19-1=18个电子，排布2、8、8）核外电子排布相同。其他选项中，分子和原子核外电子数不同，离子与原子电子数不同。正确选项为C。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.汤姆孙通过____实验发现了电子，该实验的重要结论是____。参考答案：阴极射线实验；阴极射线是带负电的粒子流。2.原子核内的质子和中子统称为____，它们的平均质量约等于____。参考答案：核子；1个原子质量单位（u）。3.某元素的原子核外电子排布为2、8、5，该元素位于元素周期表的____周期____族。参考答案：第三；VA。4.在核反应方程₉₂²³₈U→₉₀²³⁴Th+X中，X表示的粒子是____，该反应属于____衰变。参考答案：₄₂He；α。5.原子中，核外电子层数越多，原子半径通常____，第一电离能通常____。参考答案：越大；越小。6.某原子的质量数为A，质子数为Z，则其中子数为____，核外电子数为____。参考答案：A-Z；Z。7.在原子核反应中，质量数守恒的数学表达式为____，电荷数守恒的数学表达式为____。参考答案：反应前后质量数之和相等；反应前后电荷数之和相等。8.稀有气体元素的特点是____，其原子核外最外层电子数为____。参考答案：化学性质稳定；8（氦为2）。9.β衰变过程中，原子核内的一个中子转变为一个质子，同时释放出一个____和一个____。参考答案：电子；反中微子。10.同位素是指____数相同但____数不同的同一元素的不同原子。参考答案：质子；中子。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.所有原子核都含有质子和中子。（×）解析：氢原子（₁₁H）的原子核内只有一个质子，无中子。2.原子核外电子的排布决定元素的化学性质。（√）解析：最外层电子数决定原子得失电子能力，进而决定化学性质。3.α粒子散射实验证实了原子核的存在。（√）解析：卢瑟福通过α粒子散射发现原子核，其体积很小但质量很大。4.同位素的化学性质完全相同。（√）解析：同位素质子数相同，电子排布相同，化学性质基本相同，但物理性质（如质量）略有差异。5.原子核内的质子数等于原子核外的电子数。（×）解析：中性原子中质子数等于电子数，但离子中不等。6.β衰变会使原子核的质量数增加1。（×）解析：β衰变中质量数不变（中子变质子），电荷数增加1。7.元素周期表中，从左到右，原子半径逐渐减小。（√）解析：电子层数增加（下周期）使半径增大，但同周期从左到右核电荷数增加，吸引电子更强，半径减小。8.原子核反应中，质量数守恒但质量不守恒。（√）解析：核反应中质量会转化为能量（爱因斯坦质能方程E=mc²）。9.氧原子的原子序数为8，其原子核内一定含有8个中子。（×）解析：氧原子质量数为16时中子数为8，但氧还有同位素（如¹⁸O，中子数为10）。10.原子核内的质子数决定了该原子属于哪种元素。（√）解析：质子数（原子序数）是元素种类的唯一标识。四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述卢瑟福α粒子散射实验的主要步骤和结论。参考答案：步骤：（1）用α粒子轰击金箔，观察α粒子的运动轨迹；（2）大部分α粒子直线穿过金箔；少数偏转，少数反射。结论：（1）原子大部分空间是空的；（2）原子内部存在很小但致密的带正电的原子核；（3）原子核几乎集中了原子的全部质量。评分标准：步骤2分，结论2分。2.解释什么是同位素，并举例说明其应用。参考答案：同位素：质子数相同但中子数不同的同一元素的不同原子。例如：氢的同位素有₁₁H（普通氢）、₁₂H（氘）、₁₃H（氚）。应用：（1）放射性同位素用于医学诊断和治疗（如碘-131治疗甲状腺疾病）；（2）稳定同位素用于地质年代测定（如碳-14测古生物年龄）；（3）氘和氚用于核聚变研究。评分标准：定义2分，应用2分。3.为什么原子核带正电？参考答案：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。由于原子核体积很小，质子数远大于中子数（除氢外），因此原子核整体带正电。质子的正电荷与核外电子的负电荷相互平衡，使中性原子对外不显电性。评分标准：质子带电1分，中子不带电1分，整体带电原因1分。4.比较原子和离子的主要区别。参考答案：（1）电子数：原子核外电子数等于质子数；离子核外电子数不等于质子数（阳离子电子数<质子数，阴离子电子数>质子数）；（2）电性：原子电中性；离子带电；（3）化学性质：原子化学性质稳定或活泼；离子化学性质活泼（易参与反应）；（4）结构：原子核外电子分层排布；离子电子排布可能与其他元素原子相同（如Na⁺与Ne）。评分标准：每点1分，共4分。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.某元素的原子核内质子数为15，中子数为16，求该元素的质量数、核外电子数，并写出其原子符号。案例背景：假设该元素为磷（P），分析其原子结构。参考答案：质量数=质子数+中子数=15+16=31核外电子数=质子数=15原子符号：³¹₅P解题思路：（1）根据质子数确定元素种类（原子序数）；（2）质量数由质子数和中子数决定；（3）中性原子核外电子数等于质子数；（4）原子符号表示为上标质量数+下标质子数。评分标准：计算2分，符号书写2分，思路说明2分。2.写出核反应方程₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+X的完整过程，并说明X的性质。案例背景：分析铀-238的α衰变过程。参考答案：核反应方程：₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+₄₂HeX的性质：α粒子（₄₂He），是带正电的氦原子核。解题思路：（1）根据质量数守恒，X的质量数为238-234=4；（2）根据电荷数守恒，X的电荷数为92-90=2；（3）查元素周期表，电荷数为2的粒子为氦原子核（α粒子）。评分标准：方程书写3分，性质说明3分。3.某原子的核外电子排布为2、8、6，求该原子的原子序数、质量数（假设中子数为10），并判断其化学性质。案例背景：分析硫原子的结构特征。参考答案：原子序数=核外电子数=2+8+6=16质量数=质子数+中子数=16+10=26化学性质：硫原子最外层有6个电子，易得2个电子形成S²⁻离子，属于非金属元素，化学性质活泼。解题思路：（1）核外电子数等于原子序数；（2）质量数由质子数和中子数决定；（3）根据最外层电子数判断化学性质（非金属易得电子）。评分标准：计算3分，性质分析3分。4.假设一个原子核发生β衰变，衰变前质量数为A，质子数为Z，求衰变后新核的质量数和质子数。案例背景：分析β衰变对原子核的影响。参考答案：衰变前：质量数A，质子数Z衰变过程：一个中子转变为质子，同时释放一个电子（β⁻）和反中微子衰变后：质量数仍为A（中子变质子，质量几乎不变），质子数变为Z+1解题思路：（1）β衰变中，中子→质子，质量数不变；（2）质子数增加1，电荷数增加1；（3）核外电子数增加1（形成阴离子），但题目只问核内质子数和质量数。评分标准：过程说明3分，结果计算3分。【标准答案及解析】一、单选题1.B2.A3.B4.B5.D6.C7.（原题不合理，建议改为“哪种粒子最易引发核反应？”参考答案：中子）8.A9.A10.C二、填空题1.阴极射线；阴极射线是带负电的粒子流2.核子；1个原子质量单位（u）3.第三；VA4.₄₂He；α5.越大；越小6