内容正文:
3.2 原子的结构
课前预习+知识精讲
知识点01 原子的定义与构成
1、原子的定义是 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 ,原子核由 和 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, 有中子(如氢原子无中子)。
(1)原子核带 ,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的 荷数(数值上等于核外电子数) ,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。
知识点02原子与离子结构示意图
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 ,第2层最多容纳 。最外层电子数不超过 (只有1层的,电子不超过2个)(每层最多容纳电子数 ,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 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 依次递增。
2、离子的结构示意图:指原子得失电子以后的结构示意图。
(1)原子通过 ,变成 ,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 ,变成 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:
3、具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较
※注意:
(1)原子的化 ,原子最 , 。
(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!
知识点03原子和离子的相互转化
1、离子定义: (或原子团)叫离子。
2、形成过程:阳离子: 的原子(或原子团)阴离子: 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 ,所以原子的 ;核外 , 。
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
知识点04相对原子质量与原子的有关数量计算
1、相对原子质量概念: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 ,单位为“ 1 ”, 。
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、原子中各粒子间的个数推算,其原理是各粒子间的数量关系。
(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。
3、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 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: !
解题大招
大招01原子
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。尽管原子很小,但是,它还是能够再分的。
2. 原子直接构成的物质中是没有分子存在的,此时该物质的化学性质就是由构成它的原子所保持的。原子构成分子。
大招02原子构成与结构示意图
1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子呈电中性。原子核由质子和中子两种粒子构成的,电子在核外较大空间内做高速的无规则运动。
2.原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 = 原子序数;
3.原子质量主要集中在原子核:相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。三“决定”:质子数(核电荷数)决定元素的种类;最外层电子数决定元素的化学性质;原子核决定原子的质量。
大招03原子的有关数量计算
1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子呈电中性。原子核由质子和中子两种粒子构成的,电子在核外较大空间内做高速的无规则运动。
2.原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 = 原子序数;
3.原子质量主要集中在原子核:相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。三“决定”:质子数(核电荷数)决定元素的种类;最外层电子数决定元素的化学性质;原子核决定原子的质量。
大招04原子和离子的相互转化
1.原子和离子的相互转化是这样的:最外层电子不稳定的原子通过得、失最外层的电子,从而变成了阴、阳离子;当然,阴、阳离子如果再失、得相应的电子,就又变成了原来的原子了。
2.它们的相互转化是通过电子的得失来完成的,如图所示:
大招05离子
1. 离子:带电的原子或原子团。带正电荷的原子(或原子团)叫阳离子;带负电荷的原子(或原子团)叫阴离子。
2. 离子构成的物质:由金属元素和非金属元素组成的化合物(碱、盐)一般由离子构成。(如酸碱盐,常见的氯化钠NaCl是由钠离子Na+和氯离子Cl-构成;硫酸铜CuSO4是由铜离子Cu2+和硫酸根离子SO42-构成。)
大招06构成物质的微粒——分子、原子、离子
1.物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。
2.由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。
3.原子是化学变化中的最小粒子。
4.分子和原子本质区别:分子在化学变化中可以再分为原子,原子在化学变化中不能再分,只是重新组合成新的分子。
大招07原子、离子结构示意图
1. 原子结构示意图是为了形象地描述极其微小的原子的结构,而采用图示的方法,将原子结构直观的表现出来的一种结构示意图。以钠原子为例:
2.离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结构示意图。当原子通过失去最外层电子,而变成阳离子时,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;当原子通过获得电子,而变成阴离子时,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吧,其结构示意图应该为:
3.具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较:
大招08相对原子质量
1.(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,其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);利用公式“相对原子质量=质子数+中子数”来进行计算。
题型分类
题型01原子
【典例1】2024年2月21日消息,我国科学家发现并申报的新矿物“铈钽易解石”获得了国际矿物学协会﹣新矿物命名及分类委员会批准通过。铈原子与钽原子的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同
C.电子数不同 D.原子大小不同
【答案】A
【详解】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),不同种元素原子的质子数不同,则铈原子与钽原子的本质区别是质子数不同。
故选:A。
【变式01】下列有关原子构成的叙述不正确的是( )
A.原子的质量主要集中在原子核上
B.相对于原子的体积来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
C.原子核是不可分割的实心球体
D.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
【变式02】如图是某种氢原子的结构模型图,下列说法正确的是( )
A.氢气是由氢原子构成的 B.该原子的核电荷数为3
C.该原子的原子核内有2个质子和1个中子 D.该原子只有1个电子,在化学变化中可能失去
题型02原子构成与结构示意图
【典例2】《解码科技史》是一档以科技史为主题的科普栏目,其中一期节目对智慧元素“碘”作了详细的讲解。如图是碘原子的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.碘原子的中子数是53 B.结构示意图中的x为18
C.在化学反应中,碘原子易失去电子 D.碘原子的结构为稳定结构
【答案】B
【详解】A、由碘原子结构示意图的意义可知,只能得到碘原子的质子数、核外的电子数为53,不能得到碘原子的中子数为53,,故A说法错误;
B、在原子中,质子数=核外电子数,则x=53﹣2﹣8﹣18﹣7=18,故B说法正确;
C、由碘原子结构示意图的意义可知,碘原子的最外层电子数为7,大于4,在反应中容易得到电子,故C说法错误;
D、由碘原子结构示意图的意义可知,碘原子的最外层电子数为7,大于4,在反应中容易得到电子,不属于稳定结构,故D说法错误。
故选:B。
【变式01】高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中x为2 B.硼原子的核外电子带正电
C.硼原子的质子数为3 D.硼元素的相对原子质量为5g
【变式02】2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月球背面采样。月壤中含有丰富的氦﹣3可作为核聚变燃料,其原子核是由2个质子和1个中子构成的,氦﹣3的原子结构示意图为( )
A. B. C. D.
题型03原子的有关数量计算
【典例3】科学家发现第112号元素,其原子的相对原子质量为277.关于该元素的下列叙述正确的是( )
A.该原子核内质子数为112,核外电子数为165
B.该原子质量是碳12原子质量的277倍
C.该原子核内质子数和中子数都是112
D.该原子核内中子数为165,核外电子数为112
【答案】D
【详解】A、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,因为新元素的原子序数为112,所以其质子数和核外电子数都为112,故错误;
B、因原子质量的质量之比=相对原子质量之比,其原子质量与碳﹣12原子质量之比为277:12,故错误;
C、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,所以核外电子数为112,又因中子数=相对原子质量﹣质子数=277﹣112=165,故错误;
D、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,所以核外电子数为112,又因中子数=相对原子质量﹣质子数=277﹣112=165,故D正确。
故选:D。
【变式01】中国科研团队已经获得嫦娥五号月壤样品中氦﹣3的含量和提取参数。已知氦﹣3的质子数为2,中子数为1,氦﹣3原子的核外电子数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式02】硒是人体必需的一种微量元素,严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的核外电子数为34,质子数与中子数之和为79。下列有关硒原子的说法中错误的是( )
A.质子数为34 B.中子数为45
C.核电荷数为34 D.原子序数为45
题型04原子和离子的相互转化
【典例4】植被丰富的公园中有丰富的负氧离子,空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子().下列关于与O2的说法,错误的是( )
A.与O2的化学性质不同
B.与O2的电子总数不同
C.与O2的质子数不同
D.与O2的相对原子质量之和相同
【答案】C
【详解】A、最外层电子数相同的粒子化学性质相似,空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子,最外层电子数不同,则和O2的化学性质不同,故选项说法正确。
B、O2得到了2个电子后形成离子,则与O2电子数不相同,故选项说法正确。
C、空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子,在形成离子时变化的是电子,质子数不变,与O2质子数相同,故选项说法错误。
D、由题意可知,“空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子”,在形成离子时变化的是电子,不变的是质子;所以与O2不相同的是电子数;而氧原子个数都为2;因质子数和中子数都不变,则相对原子质量也不变。故选项说法正确。
故选:C。
【变式01】核电荷数小于核外电子数的粒子一定是( )
A.阴离子 B.原子 C.分子 D.阳离子
【变式02】下列微粒中,核电荷数少于核外电子数的是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.O2 D.Mg
题型05离子
【典例5】如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图,下列说法错误的是( )
A.每个氯离子带一个单位负电荷 B.钠原子在该反应中形成了阴离子
C.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的 D.钠离子和氯离子的结构都相对稳定
【答案】B
【详解】A、氯原子得到1个电子形成氯离子,每个氯离子带一个单位的负电荷,故选项说法正确。
B、钠原子失去1个电子形成钠离子,形成了阳离子,故选项说法错误。
C、由金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图可知,钠原子失去1个电子形成钠离子,氯原子得到1个电子形成氯离子,钠离子和氯离子结合形成氯化钠,则氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故选项说法正确。
D、由金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图可知,钠原子失去1个电子形成钠离子,氯原子得到1个电子形成氯离子,钠离子和氯离子的结构都相对稳定,故选项说法正确。
故选:B。
【变式01】某元素X的原子序数为a,能够形成Xn﹣,另一元素Y能够形成与Xn﹣具有相同电子层结构的Ym+,则Y元素的质子数是( )
A.a+m﹣n B.a+m+n C.a﹣m﹣n D.a﹣m+n
【变式02】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是( )
A. B. C. D.
题型06构成物质的微粒——分子、原子、离子
【典例6】下列有关微观粒子的叙述正确的是( )
A.分子原子、离子三种微观粒子中,原子最小
B.通常状况下气体比金属易压缩,是因为分子间有间隔,原子间没有间隔
C.保持氢气化学性质的微观粒子是氢原子
D.氯化钠是由氯离子和钠离子构成的化合物
【答案】D
【详解】A.分子、原子、离子都是构成物质的微粒,有的原子比分子大,故A错误;
B.分子、原子都有间隔,通常状况下气体比金属易压缩,是因为气体分子间的间隔比较大,构成金属的原子之间的间隔比较小,故B错误;
C.氢气是由氢分子构成的,保持氢气化学性质的微观粒子是氢分子,故C错误;
D.氯化钠是由氯离子和钠离子构成的化合物,故D正确。
故选:D。
【变式01】下列符号能表示两个氮分子的是( )
A.2N B.2N2 C.N2 D.2N2O
【变式02】分子和原子的根本区别是( )
A.是否直接构成宏观物质 B.原子能保持单质的化学性质而分子不能
C.在化学变化中能否可分 D.是否保持物质的化学性质
题型07原子、离子结构示意图
【典例7】根据下列原子结构示意图,回答问题。
(1)如图中,最外层达到相对稳定结构的原子是 (填元素符号)。
(2)B元素和D元素的本质区别是 不同。
(3)微粒A在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(4)A、B、C、D、E五种微粒中,化学性质相似的是 (填字母序号)。
【答案】(1)Ne;(2)质子数;(3)失去;(4)A、D
【详解】(1)如图中,最外层达到相对稳定结构的原子是C,其最外层有8个电子,该原子是氖原子,符号为Ne;
(2)B元素和D元素的本质区别是质子数不同;
(3)微粒A是锂原子,最外层有1个电子,少于4个,在化学反应中易失去电子;
(4)原子的最外层电子数决定元素的化学性质,粒子A和D的最外层电子数相同,化学性质相似。
【变式01】如图为某粒子结构示意图,下列说法错误的是( )
A.x的值为11 B.该粒子属于金属元素
C.该粒子的核外有三个电子 D.该粒子在化学反应中易形成阴离子
【变式02】下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是( )
A. B. C. D.
题型08相对原子质量
【典例8】化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为1.993×10﹣26kg,一种锌原子的质量为1.096×10﹣25kg,该锌原子的相对原子质量是( )
A.12 B.64
C.66 D.1.096×10﹣25kg
【答案】C
【详解】碳12原子的质量为1.993×10﹣26kg,一种锌原子的质量为1.096×10﹣25kg,该锌原子的相对原子质量=。
故选:C。
【变式01】一个碳12原子的实际质量是wg,镁的相对原子质量是24,则一个镁原子的实际质量是( )
A.2wg B.12wg C.24wg D.48wg
【变式02】已知1个C﹣12原子的质量是akg,而1个氯原子的质量是bkg,则该氯原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
跟踪训练
1.关于相对原子质量的论述正确的是
A.相对原子质量是指一种原子的质量对一种碳原子的质量的比值
B.相对原子质量越大,原子的真实质量越大
C.相对原子质量和式量都没有单位
D.相对原子质量数值上等于该原子的一个原子的实际质量
2.善于梳理有利于知识的系统化,以下归纳完全正确的一组是
A.物质与构成粒子
B.化学用语与意义
①铜——由铜原子构成
②氯化钠——由Na+和Cl-构成
①H2——表示两个氢原子
②Fe2+——表示铁元素的化合价是+2
C.物质的分类
D.物质的除杂(括号内为杂质)
①空气、冰水混合物——混合物
②过氧化氢、高锰酸钾——氧化物
①铜粉(Fe)——用磁铁充分吸引
②FeCl2溶液(CuCl2)——加入足量的锌粒,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.下列是四种粒子的结构示意图,其中在化学变化中容易失去电子的是
A. B. C. D.
4.已知某种锶原子核内中子数为50,核外电子数为38,则该种锶原子的相对原子质量可能为
A.12 B.38 C.50 D.88
5.下列有关分子、原子、离子、元素的说法中,不正确的是
A.同种原子可以构成不同种分子
B.最外层电子数是8的粒子不一定是稀有气体元素的原子
C.分子是化学变化中的最小粒子
D.同种元素组成的纯净物一定是单质
6.在医学工作中,主要用作“呼气试验”,可以用来检测是否有幽门螺旋杆菌的感染。表示含有6个质子和8个中子的碳原子,下列有关说法不正确的是
A.该碳原子的核外电子数是6
B.该碳原子的相对原子质量是14
C.该碳原子的核电荷数是8
D.该碳原子的质量主要集中在原子核上
7.推理是学习化学的一种重要方法,下列推理正确的是
A.离子是带电荷的微粒,所以带电荷的微粒一定是离子
B.单质是由一种元素组成的,所以由一种元素组成的物质一定是单质
C.原子核由质子和中子构成,所以原子核中一定含有质子
D.分子可以直接构成物质,所以构成物质的微粒一定是分子
8.月球土壤含有大量氦3原子,它可能成为未来核能的重要原料。我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源氦3。氦3原子核内有2个质子和1个中子。氦3原子结构示意图是
A. B. C. D.
9.以下是四种微粒的结构示意图,下列说法正确的是
A.①④的结构相对稳定 B.②在反应中容易失去电子
C.③核内质子数为2 D.④是一种阴离子
10.物质由微观粒子构成。下列各组物质均由分子构成的是
A.铜、氢气 B.金刚石、C60 C.液氧、干冰 D.氯化镁、硫酸铜
11.由我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值,其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是
A.铕元素原子的质子数为63 B.铕元素原子的中子数为63
C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素原子的质量为152
12.下列粒子不带电的是
A.质子 B.中子 C.原子核 D.电子
13.金属钛的熔点高、密度小、抗腐蚀性能好,在航天、医疗和化学工业中用途广泛。已知钛原子的质子数为22,中子数为26,则该元素原子的中子数与电子数差为
A.4 B.26 C.22 D.48
14.对于Na+和Na两种粒子比较,下列说法不正确的是
A.它们的质子数相同 B.它们的化学性质不相同
C.它们的核外电子数相同 D.它们都是构成物质的粒子
15.下列粒子的结构示意图代表的元素,在元素周期表中位于同一族的是
A. B.
C. D.
16.人类探索原子结构的过程是漫长而艰辛的。阅读下列材料,回答问题。
材料1:1808年,英国科学家道尔顿在古代原子观点和科学实验的基础上系统地提出了原子论。他提出物质都是由肉眼看不见的原子构成的,原子是不可分割的实心小球,即原子的“实心球模型”。
材料2:19世纪末,英国科学家汤姆孙发现了电子。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀地分布在整个原子内,电子镶嵌其中,即“葡萄干布丁模型”。
材料3:1909年,英国科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验。1911年,他提出了原子的“核式结构模型”,为现代原子理论打下了基础。
(1)汤姆孙发现了电子,主要是纠正了道尔顿原子论中 的观点。电子带 电荷。
(2)卢瑟福进行的α粒子(带正电)散射实验如图所示,根据实验不能获得的结论是______。
A.金原子核带正电 B.金原子核体积很小
C.金原子核比电子所占空间小得多 D.金原子核外电子带负电
(3)卢瑟福通过实验得出原子是由 和 构成的,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(4)为了帮助人们理解原子的结构,很多科学家都运用了原子结构模型的方法,下列关于模型的说法错误的是______(填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(5)同学们用橡皮泥、绿豆、铁丝等制作了上述3种原子结构模型,如下图所示。其中能代表汤姆孙原子结构模型的是 (填字母,下同),能代表卢瑟福原子结构模型的是 。
A. B. C.
17.原子结构的探究经历了漫长的过程。1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验。下图是卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置及现象示意图,请结合现象分析原子内部结构。
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布则少数粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度偏转。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构”,这里“很小的结构”指的是 。极少数粒子被反射回来能说明原子具有的结构是 、 。
(2)科学家对原子结构的探究经历了多个过程,建立了多种模型。通过粒子散射实验,卢瑟福建立的原子结构模型为右侧中的_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现_______(填序号)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福原子模型的建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
18.化学学科注重在“宏观—微观—符号”之间建立联系,请回答相关问题:
(1)从宏观角度看,氧化汞由 组成;从微观角度看,钠、氯气、氯化钠三种物质中,由分子直接构成的物质是 。
(2)如图1所示是五种粒子的结构示意图。
①五种粒子中属于离子的是 (填字母);
②微粒A和微粒E分别表示氯和溴(Br)元素的原子结构示意图。由图可知,氯和溴具有相似化学性质的原因是 ,氯气与水反应的微观示意图如下图所示,写出该反应中涉及的氧化物的化学式: 。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.2 原子的结构
课前预习+知识精讲
知识点01 原子的定义与构成
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。
知识点02原子与离子结构示意图
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: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:
3、具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较
※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!
知识点03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
知识点04相对原子质量与原子的有关数量计算
1、相对原子质量概念: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、原子中各粒子间的个数推算,其原理是各粒子间的数量关系。
(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。
3、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!
解题大招
大招01原子
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。尽管原子很小,但是,它还是能够再分的。
2. 原子直接构成的物质中是没有分子存在的,此时该物质的化学性质就是由构成它的原子所保持的。原子构成分子。
大招02原子构成与结构示意图
1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子呈电中性。原子核由质子和中子两种粒子构成的,电子在核外较大空间内做高速的无规则运动。
2.原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 = 原子序数;
3.原子质量主要集中在原子核:相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。三“决定”:质子数(核电荷数)决定元素的种类;最外层电子数决定元素的化学性质;原子核决定原子的质量。
大招03原子的有关数量计算
1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子呈电中性。原子核由质子和中子两种粒子构成的,电子在核外较大空间内做高速的无规则运动。
2.原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 = 原子序数;
3.原子质量主要集中在原子核:相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。三“决定”:质子数(核电荷数)决定元素的种类;最外层电子数决定元素的化学性质;原子核决定原子的质量。
大招04原子和离子的相互转化
1.原子和离子的相互转化是这样的:最外层电子不稳定的原子通过得、失最外层的电子,从而变成了阴、阳离子;当然,阴、阳离子如果再失、得相应的电子,就又变成了原来的原子了。
2.它们的相互转化是通过电子的得失来完成的,如图所示:
大招05离子
1. 离子:带电的原子或原子团。带正电荷的原子(或原子团)叫阳离子;带负电荷的原子(或原子团)叫阴离子。
2. 离子构成的物质:由金属元素和非金属元素组成的化合物(碱、盐)一般由离子构成。(如酸碱盐,常见的氯化钠NaCl是由钠离子Na+和氯离子Cl-构成;硫酸铜CuSO4是由铜离子Cu2+和硫酸根离子SO42-构成。)
大招06构成物质的微粒——分子、原子、离子
1.物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。
2.由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。
3.原子是化学变化中的最小粒子。
4.分子和原子本质区别:分子在化学变化中可以再分为原子,原子在化学变化中不能再分,只是重新组合成新的分子。
大招07原子、离子结构示意图
1. 原子结构示意图是为了形象地描述极其微小的原子的结构,而采用图示的方法,将原子结构直观的表现出来的一种结构示意图。以钠原子为例:
2.离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结构示意图。当原子通过失去最外层电子,而变成阳离子时,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;当原子通过获得电子,而变成阴离子时,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吧,其结构示意图应该为:
3.具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较:
大招08相对原子质量
1.(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,其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);利用公式“相对原子质量=质子数+中子数”来进行计算。
题型分类
题型01原子
【典例1】2024年2月21日消息,我国科学家发现并申报的新矿物“铈钽易解石”获得了国际矿物学协会﹣新矿物命名及分类委员会批准通过。铈原子与钽原子的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同
C.电子数不同 D.原子大小不同
【答案】A
【详解】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),不同种元素原子的质子数不同,则铈原子与钽原子的本质区别是质子数不同。
故选:A。
【变式01】下列有关原子构成的叙述不正确的是( )
A.原子的质量主要集中在原子核上
B.相对于原子的体积来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
C.原子核是不可分割的实心球体
D.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
【答案】C
【详解】A、电子的质量很小,可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上,故选项说法正确。
B、相对于原子的体积来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计,故选项说法正确。
C、原子核不是不可分割的实心球体,可以分成质子和中子,故选项说法错误。
D、原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性,故选项说法正确。
故选:C。
【变式02】如图是某种氢原子的结构模型图,下列说法正确的是( )
A.氢气是由氢原子构成的 B.该原子的核电荷数为3
C.该原子的原子核内有2个质子和1个中子 D.该原子只有1个电子,在化学变化中可能失去
【答案】D
【详解】A、氢气是由氢分子构成的,氢分子是由氢原子构成的,故A错误;
B、因为在原子中,质子数=核外电子数=核电荷数,该原子的核电荷数为1,故B错误;
C、该原子的原子核内有2个中子和1个质子,故C错误;
D、该原子只有1个电子,在化学变化中可能失去,生成带一个单位正电荷的氢离子,故D正确;
故选:D。
题型02原子构成与结构示意图
【典例2】《解码科技史》是一档以科技史为主题的科普栏目,其中一期节目对智慧元素“碘”作了详细的讲解。如图是碘原子的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.碘原子的中子数是53 B.结构示意图中的x为18
C.在化学反应中,碘原子易失去电子 D.碘原子的结构为稳定结构
【答案】B
【详解】A、由碘原子结构示意图的意义可知,只能得到碘原子的质子数、核外的电子数为53,不能得到碘原子的中子数为53,,故A说法错误;
B、在原子中,质子数=核外电子数,则x=53﹣2﹣8﹣18﹣7=18,故B说法正确;
C、由碘原子结构示意图的意义可知,碘原子的最外层电子数为7,大于4,在反应中容易得到电子,故C说法错误;
D、由碘原子结构示意图的意义可知,碘原子的最外层电子数为7,大于4,在反应中容易得到电子,不属于稳定结构,故D说法错误。
故选:B。
【变式01】高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中x为2 B.硼原子的核外电子带正电
C.硼原子的质子数为3 D.硼元素的相对原子质量为5g
【答案】A
【详解】A、在原子中质子数=核外电子数,5=x+3,x=2,故选项说法正确。
B、电子带负电,质子带正电,故选项说法错误。
C、在原子结构示意图中,圆圈内的数字表示质子数,硼原子的质子数为5,故选项说法错误。
D、在原子结构示意图中,圆圈内的数字表示质子数,硼原子的质子数为5,不是相对原子质量,故选项说法错误。
故选:A。
【变式02】2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月球背面采样。月壤中含有丰富的氦﹣3可作为核聚变燃料,其原子核是由2个质子和1个中子构成的,氦﹣3的原子结构示意图为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】氦﹣3原子中核内质子数为2,原子中质子数=核外电子数,则氦﹣3原子的核外电子数为2,则氦﹣3原子的质子数为2,核外电子数为2,氦﹣3的原子结构示意图为。
故选:B。
题型03原子的有关数量计算
【典例3】科学家发现第112号元素,其原子的相对原子质量为277.关于该元素的下列叙述正确的是( )
A.该原子核内质子数为112,核外电子数为165
B.该原子质量是碳12原子质量的277倍
C.该原子核内质子数和中子数都是112
D.该原子核内中子数为165,核外电子数为112
【答案】D
【详解】A、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,因为新元素的原子序数为112,所以其质子数和核外电子数都为112,故错误;
B、因原子质量的质量之比=相对原子质量之比,其原子质量与碳﹣12原子质量之比为277:12,故错误;
C、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,所以核外电子数为112,又因中子数=相对原子质量﹣质子数=277﹣112=165,故错误;
D、因原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,所以核外电子数为112,又因中子数=相对原子质量﹣质子数=277﹣112=165,故D正确。
故选:D。
【变式01】中国科研团队已经获得嫦娥五号月壤样品中氦﹣3的含量和提取参数。已知氦﹣3的质子数为2,中子数为1,氦﹣3原子的核外电子数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【详解】因为原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意氦﹣3的质子数为2,故其原子的核外电子数为2。
故选:C。
【变式02】硒是人体必需的一种微量元素,严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的核外电子数为34,质子数与中子数之和为79。下列有关硒原子的说法中错误的是( )
A.质子数为34 B.中子数为45
C.核电荷数为34 D.原子序数为45
【答案】D
【详解】硒的原子序数为34,在原子中,质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数=34,中子数为79﹣34=45。
故选D。
题型04原子和离子的相互转化
【典例4】植被丰富的公园中有丰富的负氧离子,空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子().下列关于与O2的说法,错误的是( )
A.与O2的化学性质不同
B.与O2的电子总数不同
C.与O2的质子数不同
D.与O2的相对原子质量之和相同
【答案】C
【详解】A、最外层电子数相同的粒子化学性质相似,空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子,最外层电子数不同,则和O2的化学性质不同,故选项说法正确。
B、O2得到了2个电子后形成离子,则与O2电子数不相同,故选项说法正确。
C、空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子,在形成离子时变化的是电子,质子数不变,与O2质子数相同,故选项说法错误。
D、由题意可知,“空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子”,在形成离子时变化的是电子,不变的是质子;所以与O2不相同的是电子数;而氧原子个数都为2;因质子数和中子数都不变,则相对原子质量也不变。故选项说法正确。
故选:C。
【变式01】核电荷数小于核外电子数的粒子一定是( )
A.阴离子 B.原子 C.分子 D.阳离子
【答案】A
【详解】在分子、原子中,质子数等于核外电子数等于核电荷数,质子和核外电子所带的电量相等,电性相反,分子、原子显电中性;
阳离子是原子失去电子形成的,故质子数等于核电荷数大于核外电子数,带正电荷;
阴离子是原子得电子形成的,故质子数等于核电荷数小于核外电子数,带负电荷。
故选:A。
【变式02】下列微粒中,核电荷数少于核外电子数的是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.O2 D.Mg
【答案】B
【详解】A、Na+,带正电荷,为阳离子,核电荷数大于核外电子数,故选项错误。
B、OH﹣为阴离子,带负电荷,核电荷数少于核外电子数,故选项正确。
C、分子是由原子构成的,原子不显电性,分子也不显电性,核电荷数等于核外电子数,故选项错误。
D、Mg可表示镁原子,原子不显电性,核电荷数等于核外电子数,故选项错误。
故选:B。
题型05离子
【典例5】如图为金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图,下列说法错误的是( )
A.每个氯离子带一个单位负电荷 B.钠原子在该反应中形成了阴离子
C.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的 D.钠离子和氯离子的结构都相对稳定
【答案】B
【详解】A、氯原子得到1个电子形成氯离子,每个氯离子带一个单位的负电荷,故选项说法正确。
B、钠原子失去1个电子形成钠离子,形成了阳离子,故选项说法错误。
C、由金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图可知,钠原子失去1个电子形成钠离子,氯原子得到1个电子形成氯离子,钠离子和氯离子结合形成氯化钠,则氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故选项说法正确。
D、由金属钠与氯气反应生成氯化钠的示意图可知,钠原子失去1个电子形成钠离子,氯原子得到1个电子形成氯离子,钠离子和氯离子的结构都相对稳定,故选项说法正确。
故选:B。
【变式01】某元素X的原子序数为a,能够形成Xn﹣,另一元素Y能够形成与Xn﹣具有相同电子层结构的Ym+,则Y元素的质子数是( )
A.a+m﹣n B.a+m+n C.a﹣m﹣n D.a﹣m+n
【答案】B
【详解】某元素X的原子序数为a,能够形成Xn﹣,另一元素Y能够形成与Xn﹣具有相同电子层结构的Ym+,设Y元素的质子数为x,则:a+n=x﹣m,x=a+m+n。
故选B。
【变式02】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、核电荷数=质子数=10=核外电子数=10,为原子,故A错误;
B、核电荷数=质子数=13>核外电子数=10,为阳离子,故B错误;
C、核电荷数=质子数=9<核外电子数=10,为阴离子,故C正确;
D、核电荷数=质子数=11>核外电子数=10,为阳离子,故D错误。
故选:C。
题型06构成物质的微粒——分子、原子、离子
【典例6】下列有关微观粒子的叙述正确的是( )
A.分子原子、离子三种微观粒子中,原子最小
B.通常状况下气体比金属易压缩,是因为分子间有间隔,原子间没有间隔
C.保持氢气化学性质的微观粒子是氢原子
D.氯化钠是由氯离子和钠离子构成的化合物
【答案】D
【详解】A.分子、原子、离子都是构成物质的微粒,有的原子比分子大,故A错误;
B.分子、原子都有间隔,通常状况下气体比金属易压缩,是因为气体分子间的间隔比较大,构成金属的原子之间的间隔比较小,故B错误;
C.氢气是由氢分子构成的,保持氢气化学性质的微观粒子是氢分子,故C错误;
D.氯化钠是由氯离子和钠离子构成的化合物,故D正确。
故选:D。
【变式01】下列符号能表示两个氮分子的是( )
A.2N B.2N2 C.N2 D.2N2O
【答案】B
【详解】分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,所以2个氮分子表示为2N2。
故选B。
【变式02】分子和原子的根本区别是( )
A.是否直接构成宏观物质 B.原子能保持单质的化学性质而分子不能
C.在化学变化中能否可分 D.是否保持物质的化学性质
【答案】C
【详解】A、分子、原子都能直接构成宏观物质,故A错误;
B、分子、原子都能保持单质的化学性质,例如铁的化学性质是由原子保持,而氧气的化学性质是由分子保持的,故B错误;
C、分子和原子的根本区别在化学变化中分子可以再分而原子不可以再分,故C正确;
D、分子、原子都能保持物质的化学性质,例如铁的化学性质是由原子保持,而氧气的化学性质是由分子保持的,故D错误。
故选:C。
题型07原子、离子结构示意图
【典例7】根据下列原子结构示意图,回答问题。
(1)如图中,最外层达到相对稳定结构的原子是 (填元素符号)。
(2)B元素和D元素的本质区别是 不同。
(3)微粒A在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(4)A、B、C、D、E五种微粒中,化学性质相似的是 (填字母序号)。
【答案】(1)Ne;(2)质子数;(3)失去;(4)A、D
【详解】(1)如图中,最外层达到相对稳定结构的原子是C,其最外层有8个电子,该原子是氖原子,符号为Ne;
(2)B元素和D元素的本质区别是质子数不同;
(3)微粒A是锂原子,最外层有1个电子,少于4个,在化学反应中易失去电子;
(4)原子的最外层电子数决定元素的化学性质,粒子A和D的最外层电子数相同,化学性质相似。
【变式01】如图为某粒子结构示意图,下列说法错误的是( )
A.x的值为11 B.该粒子属于金属元素
C.该粒子的核外有三个电子 D.该粒子在化学反应中易形成阴离子
【答案】D
【详解】A、由粒子的结构示意图可知,该粒子是原子结构示意图,在原子中质子数等于电子数,所以x=2+8+1=11,故选项说法正确。
B、由上述分析可知,该粒子是钠原子,属于钠元素,钠元素属于金属元素,故选项说法正确。
C、由粒子的结构示意图可知,其核外有三个电子层,故选项说法正确。
D、该粒子最外层上有1个电子,小于4个,在化学反应中易失去1个电子形成带1个单位正电荷的阳离子,故选项说法错误。
故选:D。
【变式02】下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、质子数=8,核外电子数=10,为阴离子,故选项错误。
B、质子数=核外电子数=10,为原子,故选项错误。
C、质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项正确。
D、质子数=核外电子数=13,质子数=核外电子数,为原子。
故选:C。
题型08相对原子质量
【典例8】化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为1.993×10﹣26kg,一种锌原子的质量为1.096×10﹣25kg,该锌原子的相对原子质量是( )
A.12 B.64
C.66 D.1.096×10﹣25kg
【答案】C
【详解】碳12原子的质量为1.993×10﹣26kg,一种锌原子的质量为1.096×10﹣25kg,该锌原子的相对原子质量=。
故选:C。
【变式01】一个碳12原子的实际质量是wg,镁的相对原子质量是24,则一个镁原子的实际质量是( )
A.2wg B.12wg C.24wg D.48wg
【答案】A
【详解】由相对原子质量的定义和计算公式可推出,原子实际质量=相对原子质量×碳原子质量×,镁原子的实际质量为=24×wg×=2wg。
故选:A。
【变式02】已知1个C﹣12原子的质量是akg,而1个氯原子的质量是bkg,则该氯原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知1个C﹣12原子的质量是akg,而1个氯原子的质量是bkg,则该氯原子的相对原子质量为=。
故选:D。
跟踪训练
1.关于相对原子质量的论述正确的是
A.相对原子质量是指一种原子的质量对一种碳原子的质量的比值
B.相对原子质量越大,原子的真实质量越大
C.相对原子质量和式量都没有单位
D.相对原子质量数值上等于该原子的一个原子的实际质量
【答案】B
【详解】A、相对原子质量是一个以碳-12原子的质量的为标准,一个原子的实际质量跟一个碳-12原子质量的的比值,故选项说法错误;
B、相对原子质量与原子的实际质量成正比,相对原子质量越大,该原子的实际质量也越大,故选项说法正确;
C、相对原子质量是一个以碳-12原子的质量的为标准,一个原子的实际质量跟一个碳-12原子质量的的比值,相对原子质量单位为“1”,一般省略不写,式量则是指化学式中各原子原子量的总和,故选项说法错误;
D、相对原子质量是一个以碳-12原子的质量的为标准,一个原子的实际质量跟一个碳-12原子质量的的比值,相对原子质量数值上不等于该原子的一个原子的实际质量,故选项说法错误;
故选:B。
2.善于梳理有利于知识的系统化,以下归纳完全正确的一组是
A.物质与构成粒子
B.化学用语与意义
①铜——由铜原子构成
②氯化钠——由Na+和Cl-构成
①H2——表示两个氢原子
②Fe2+——表示铁元素的化合价是+2
C.物质的分类
D.物质的除杂(括号内为杂质)
①空气、冰水混合物——混合物
②过氧化氢、高锰酸钾——氧化物
①铜粉(Fe)——用磁铁充分吸引
②FeCl2溶液(CuCl2)——加入足量的锌粒,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、①铜是金属,是由铜原子直接构成的,故正确;②氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故正确;故符合题意;
B、①原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,2H表示两个氢原子,H2是氢分子,故错误;②化合价的表示方法,在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,铁元素的化合价是+2价,可表示为,Fe2+表示1个亚铁离子,故错误;故不符合题意;
C、①空气中含有多种物质属于混合物、冰水混合物中只有水一种物质属于纯净物,故错误;②氧化物由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,过氧化氢中含有氢、氧两种元素属于氧化物、高锰酸钾含有钾、锰、氧3种元素属于化合物,不属于氧化物,故错误;故不符合题意;
D、①铜粉不能被磁铁吸引,铁能用磁铁吸引,故可以用磁铁充分吸引除去铜粉中的铁,故正确;②加入足量的锌粒,锌与氯化铜反应产生氯化锌和铜,除去了氯化铜,也引入新的杂质氯化锌,不符合除杂原则,故错误;故不符合题意。
故选A。
3.下列是四种粒子的结构示意图,其中在化学变化中容易失去电子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、最外层电子数为7,大于4,易得到电子,A不符合题意;
B、最外层电子数为8,属于相对稳定结构,B不符合题意;
C、最外层电子数为1,小于4,易失去电子,C符合题意;
D、最外层电子数为8,属于相对稳定结构,D不符合题意。
故选C。
4.已知某种锶原子核内中子数为50,核外电子数为38,则该种锶原子的相对原子质量可能为
A.12 B.38 C.50 D.88
【答案】D
【详解】根据原子里质子数等于核外电子数,因此该原子的质子数是38,相对原子质量约等于质子数加中子数即38+50=88;
故选:D。
5.下列有关分子、原子、离子、元素的说法中,不正确的是
A.同种原子可以构成不同种分子
B.最外层电子数是8的粒子不一定是稀有气体元素的原子
C.分子是化学变化中的最小粒子
D.同种元素组成的纯净物一定是单质
【答案】C
【详解】A、同种原子可以构成不同种分子,如氧原子可以构成氧分子(O2),也可以构成臭氧分子(O3),选项正确;
B、最外层电子数是8的粒子不一定是稀有气体元素的原子,也可能是离子,如钠离子、阳离子,选项正确;
C、化学变化过程是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程,原子是化学变化中的最小粒子,选项错误;
D、单质是指由一种元素组成的纯净物,而一种元素组成的物质不一定是纯净物,有可能是混合物,如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素,选项正确;
故选C。
6.在医学工作中,主要用作“呼气试验”,可以用来检测是否有幽门螺旋杆菌的感染。表示含有6个质子和8个中子的碳原子,下列有关说法不正确的是
A.该碳原子的核外电子数是6
B.该碳原子的相对原子质量是14
C.该碳原子的核电荷数是8
D.该碳原子的质量主要集中在原子核上
【答案】C
【详解】A、14C表示含有6个质子和8个中子的碳原子,在原子中,质子数=核外电子数,故该碳原子的核外电子数是6。A正确;
B、相对原子质量≈质子数+中子数=6+8=14。B正确;
C、核电荷数=质子数,故该碳原子的核电荷数是6。C不正确;
D、由于与质子、中子比电子质量很小,所以该碳原子的质量主要集中在原子核上。D正确。
故选:C。
7.推理是学习化学的一种重要方法,下列推理正确的是
A.离子是带电荷的微粒,所以带电荷的微粒一定是离子
B.单质是由一种元素组成的,所以由一种元素组成的物质一定是单质
C.原子核由质子和中子构成,所以原子核中一定含有质子
D.分子可以直接构成物质,所以构成物质的微粒一定是分子
【答案】C
【详解】A、离子是带电荷的微粒,但是带电荷的微粒不一定是离子,如质子和电子都是带电的微粒,选项错误;
B、单质是由一种元素组成的纯净物,而一种元素可以组成多种物质如红磷和白磷的混合物只含磷元素,选项错误;
C、原子核由质子和中子构成,原子核中一定含有质子,可能没有中子如氢原子,选项正确;
D、构成物质的微粒有分子、原子和离子,选项错误;
故选:C。
8.月球土壤含有大量氦3原子,它可能成为未来核能的重要原料。我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源氦3。氦3原子核内有2个质子和1个中子。氦3原子结构示意图是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】原子结构示意图中圆圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。氦3原子核内有2个质子和1个中子,其原子结构示意图应该是圆圈内写“+2”,圆圈外有一层电子层,电子数也是2。
A、原子结构示意图中圆圈内写“+2”,圆圈外有一层电子层,电子数是3,错误;
B、原子结构示意图中圆圈内写“+3”,圆圈外有二层电子层,电子数分别是2、1,错误;
C、原子结构示意图中圆圈内写“+3”,圆圈外有一层电子层,电子数是2,错误;
D、原子结构示意图中圆圈内写“+2”,圆圈外有一层电子层,电子数是2,正确。
故选D。
9.以下是四种微粒的结构示意图,下列说法正确的是
A.①④的结构相对稳定 B.②在反应中容易失去电子
C.③核内质子数为2 D.④是一种阴离子
【答案】A
【详解】A、最外层电子数是8(或只有一个电子层达到2个电子)都是相对稳定结构,①④最外层电子数都是8,正确;
B、一般情况下,最外层电子数小于4的,反应中容易失去电子,大于4的反应中容易得到电子,②最外层电子数大于4,反应中容易得到电子,错误;
C、圆圈内数字为原子核内质子数,故③核内质子数为11,错误;
D、④中质子数大于核外电子数,是阳离子,错误;
故选A。
10.物质由微观粒子构成。下列各组物质均由分子构成的是
A.铜、氢气 B.金刚石、C60 C.液氧、干冰 D.氯化镁、硫酸铜
【答案】C
【详解】A、铜属于金属,铜由铜原子构成,氢气由氢分子构成,故选项不符合题意;
B、金刚石是由碳原子构成的,C60由C60分子构成,故选项不符合题意;
C、液氧由氧分子构成,干冰即固态二氧化碳,由二氧化碳分子构成,故选项符合题意
D、氯化镁由镁离子和氯离子构成,硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成,故选项不符合题意;
故选:C。
11.由我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值,其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是
A.铕元素原子的质子数为63 B.铕元素原子的中子数为63
C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素原子的质量为152
【答案】A
【详解】A、原子的质子数=核电荷数=63,故A正确;
B、中子数=相对原子质量-质子数=152-63=89,故B错误;
C、原子核外电子数=核电荷数=63,故C错误;
D、铕元素原子的质量是指实际质量,单位为g,该题中无法判断,故D错误;
故选:A。
12.下列粒子不带电的是
A.质子 B.中子 C.原子核 D.电子
【答案】B
【详解】A、质子带正电,故选项不符合题意;
B、中子不带电,故选项符合题意;
C、原子核带正电,故选项不符合题意;
D、电子带负电,故选项不符合题意;
故选:B。
13.金属钛的熔点高、密度小、抗腐蚀性能好,在航天、医疗和化学工业中用途广泛。已知钛原子的质子数为22,中子数为26,则该元素原子的中子数与电子数差为
A.4 B.26 C.22 D.48
【答案】A
【详解】钛原子的质子数为22,根据在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,可知该元素原子的电子数为22;则该元素原子的中子数与电子数差为26﹣22=4。故选:A。
14.对于Na+和Na两种粒子比较,下列说法不正确的是
A.它们的质子数相同 B.它们的化学性质不相同
C.它们的核外电子数相同 D.它们都是构成物质的粒子
【答案】C
【详解】A.它们的质子数相同,都是11,故选项说法正确,不符合题意;
B.它们的化学性质不相同,钠原子最外层有一个电子,化学变化中易失去电子,钠离子最外层有8个电子,化学变化中已达到稳定结构,故选项说法正确,不符合题意;
C.它们的核外电子数不相同,钠原子核外电子数为11,钠离子核外电子数为10 ,故选项说法错误,符合题意;
D.它们都是构成物质的粒子,故选项说法正确,不符合题意,故选:C。
15.下列粒子的结构示意图代表的元素,在元素周期表中位于同一族的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、 2号元素为氦,16号元素为硫,氦为稀有气体,和硫不属于同一族,该选项不符合题意;
B、虽然两种粒子最外层电子数相同,但2号元素为稀有气体氦元素,12号为镁元素,两者不属于同一族,该选项不符合题意;
C、8号为氧元素,10号元素为氖元素,氖为稀有气体元素,两者不属于同一族,该选项不符合题意;
D、两种微粒的质子数=核外电子数,属于原子,且两者最外层电子数均为1,属于同一族,该选项符合题意。
故选D。
16.人类探索原子结构的过程是漫长而艰辛的。阅读下列材料,回答问题。
材料1:1808年,英国科学家道尔顿在古代原子观点和科学实验的基础上系统地提出了原子论。他提出物质都是由肉眼看不见的原子构成的,原子是不可分割的实心小球,即原子的“实心球模型”。
材料2:19世纪末,英国科学家汤姆孙发现了电子。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀地分布在整个原子内,电子镶嵌其中,即“葡萄干布丁模型”。
材料3:1909年,英国科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验。1911年,他提出了原子的“核式结构模型”,为现代原子理论打下了基础。
(1)汤姆孙发现了电子,主要是纠正了道尔顿原子论中 的观点。电子带 电荷。
(2)卢瑟福进行的α粒子(带正电)散射实验如图所示,根据实验不能获得的结论是______。
A.金原子核带正电 B.金原子核体积很小
C.金原子核比电子所占空间小得多 D.金原子核外电子带负电
(3)卢瑟福通过实验得出原子是由 和 构成的,并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
(4)为了帮助人们理解原子的结构,很多科学家都运用了原子结构模型的方法,下列关于模型的说法错误的是______(填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(5)同学们用橡皮泥、绿豆、铁丝等制作了上述3种原子结构模型,如下图所示。其中能代表汤姆孙原子结构模型的是 (填字母,下同),能代表卢瑟福原子结构模型的是 。
A. B. C.
【答案】(1) 原子是不可分割的实心小球 负
(2)D
(3) 原子核/核外电子 核外电子/原子核
(4)C
(5) C B
【详解】(1)由文章可知,汤姆孙发现了电子,主要是纠正了道尔顿原子论中原子是不可分割的实心小球的观点,故填写:原子是不可分割的实心小球
。
由题干可知,汤姆孙认为正电荷均匀地分布在整个原子内,电子镶嵌其中,即“葡萄干布丁模型”,根据电荷之间同性相斥,异性相吸原则可知,电子带负电荷,故填写:负。
(2)A.一小部分α粒子改变了原来的方向,又因为α粒子带正电,遇到了带正电的微观粒子才改变了方向,说明了金原子核带正电,故选项A能从实验中得出,不符合题意;
B.大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,说明金原子核的体积很小,故选项B能从实验中得出,不符合题意;
C.金原子核的体积很小,原子核外空间很大,故选项C能从实验中得出,不符合题意;
D.根据α粒子的运动轨迹不能说明金原子核外电子所带电荷情况,故选项D不能从实验中得出,符合题意;故填写:D。
(3)通过实验得出原子是由原子核和核外电子构成的,因此卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,电子带负电荷,故填写:原子核或核外电子;
通过实验得出原子是由原子核和核外电子构成的,因此卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,电子带负电荷,故填写:核外电子或原子核;
(4)卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识更深入一步。随着科学技术的进步,原子结构模型在研究发现中不断改进,故选项C错误,符合题意,故填写:C。
(5)英国科学家汤姆孙是“葡萄干布丁模型”,故填写:C;
英国科学家卢瑟福提出是原子的“核式结构模型”,为现代原子理论打下了基础,故填写:B。
17.原子结构的探究经历了漫长的过程。1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验。下图是卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置及现象示意图,请结合现象分析原子内部结构。
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布则少数粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度偏转。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构”,这里“很小的结构”指的是 。极少数粒子被反射回来能说明原子具有的结构是 、 。
(2)科学家对原子结构的探究经历了多个过程,建立了多种模型。通过粒子散射实验,卢瑟福建立的原子结构模型为右侧中的_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现_______(填序号)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福原子模型的建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】(1) 不会 原子核 原子核的质量很大 体积很小
(2)C
(3)ABD
【详解】(1)如果原子质量、正电荷在原子内均匀分布则极少数α粒子就不会发生大角度偏转而是直接被弹回,所以原子的大部分质量集中到了一个很小的结构,这里“很小的结构”指的是原子核。
极少数α粒子被反弹了回来,说明原子核的质量很大,体积很小;
(2)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒了散射实验,原子由原子核和核外电子构成,原子核外有较大的空间,原子结构为C;
(3)A、原子结构的探究经历了漫长的过程,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,故A正确;
B、模型在科学研究中起着很重要的作用,故B正确;
C、卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了新的境界,还有待于探索,故C不正确;
D、人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,故D正确;
故选:ABD。
18.化学学科注重在“宏观—微观—符号”之间建立联系,请回答相关问题:
(1)从宏观角度看,氧化汞由 组成;从微观角度看,钠、氯气、氯化钠三种物质中,由分子直接构成的物质是 。
(2)如图1所示是五种粒子的结构示意图。
①五种粒子中属于离子的是 (填字母);
②微粒A和微粒E分别表示氯和溴(Br)元素的原子结构示意图。由图可知,氯和溴具有相似化学性质的原因是 ,氯气与水反应的微观示意图如下图所示,写出该反应中涉及的氧化物的化学式: 。
【答案】(1) 汞元素和氧元素/Hg和O 氯气/Cl2
(2) C 最外层电子数相同 H2O
【详解】(1)宏观上物质由元素组成,氧化汞由汞元素(Hg)和氧元素(O)组成,故填写:汞元素和氧元素或Hg和O;
钠由钠原子构成,氯气由氯气分子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,所以由分子直接构成的物质是氯气(Cl2),故填写:氯气或Cl2。
(2)①离子的核内质子数≠核外电子数,据图可知,表示离子的有B,故填写:B。
②原子的最外层电子数相同,化学性质相似,A和E两种原子的最外层电子数都为7,化学性质相似,故填写:最外层电子数相同;
由图可知,甲为氯气分子(Cl2),另一个反应物为水分子(H2O),丙为氯化氢分子(HCl),丁为次氯酸分子(HClO),根据氧化物的定义:由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物可知,该反应中涉及的氧化物是水分子,化学式为:H2O,故填写:H2O。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$