8.(8分)在历史上有很长一段时间,人们一直认为原子是“实心球”,在1911年前后,在新西兰出生的物理学家卢瑟福将一束变速运动的α粒子(质量数为4、中子数为2的+2价离子)射向一片极薄的金箔,他惊奇地发现,由这种“实心球”紧密排列成的金箔,竟被大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不存在似的,但也有极少数α粒子发生偏转,或被笔直地弹回。这就是著名的α粒子散射实验。根据以上叙述回答下列问题。

(1)用“ ”的形式写出α粒子的化学式并求其电子数。

(2)根据α粒子散射实验的实验现象,你能得出关于金原子的哪些结构特点?试写出其中的三点。

①_______________________________________;

②_______________________________________ ;

③_______________________________________ 。

(3)美国发射的航空器将我国研制的磁谱仪带入太空,其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷,质子带负电荷。那么反物质酸碱中和反应的离子方程式该如何表示?

[解析](1)这是原子物理中的一个实验,这个实验推翻了原子是一个“实心球”的假设,从而确定了现代原子结构理论。α粒子是质量数为4、中子数为2的+2价离子,

根据质量数、质子数和中子数的关系可求出α粒子的质子

数为2,所以应该是He元素,α粒子的化学式是   。He

原子的电子数等于其核内质子数(2个),失去2个电子变成He2+后电子数就是0了,所以α粒子不含电子。

(2)根据α粒子散射实验的实验现象:大多数α粒子畅通无阻地通过金箔,只有极少数发生偏转或被笔直地弹回,我们可以推测发生偏转或被笔直地弹回的α粒子肯定

是碰到与其所带电荷电性相同或者不带电的质量相对较大的微粒,因为异性电荷会相互吸引,微粒质量只有远大于α粒子的质量时才有可能将其弹回。所以,这一质量相对较大的微粒很可能就是带正电荷的原子核,其体积非常小,仅占原子体积的很小一部分(只有少数α粒子偏转或反弹),而质量相对非常小的带负电的电子,占了原子的绝大部分体积(多数α粒子通过)。进一步可以推测金原子核的质量远大于α粒子的质量。又因为α粒子没有将金原子的电子带走说明金原子核对电子的吸引能力远大于α粒子,则金原子核所带的正电荷比α粒子多并且集中。

(3)本题涉及的内容具有前沿性,它从另一个角度表达了原子的主要构成微粒及其电性关系。构成反物质的原子称为反原子,反原子与原子的不同之处就是质子和电子所带的电荷性质恰好分别相反,氢原子失去带正电荷的电子形成阴离子H-,氧原子和氢原子各一个构成的原子团获得1个带正电荷的电子形成阳离子OH+,二者之间的反应可表示为H-+OH+====H2O。

答案:(1)α粒子的化学式是   ;电子数是0。

(2)①原子中存在原子核和核外电子

②原子核体积小而质量大,带有远大于α粒子的正电荷

③电子的质量小而占有的空间相对非常大,带负电荷(合理即可)

(3)H-+OH+====H2O

 0  23413  23421  23427  23431  23437  23439  23443  23449  23451  23457  23463  23467  23469  23473  23479  23481  23487  23491  23493  23497  23499  23503  23505  23507  23508  23509  23511  23512  23513  23515  23517  23521  23523  23527  23529  23533  23539  23541  23547  23551  23553  23557  23563  23569  23571  23577  23581  23583  23589  23593  23599  23607  447348 

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