3.2 原子结构讲义-2024-2025学年九年级化学上册人教版(2024)
2024-09-20
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2份
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56页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 原子结构 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.52 MB |
| 发布时间 | 2024-09-20 |
| 更新时间 | 2024-09-20 |
| 作者 | 理科精品资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47494444.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
►第三单元 物质构成的奥秘
3.2 原子结构
内容索引·常考题型
内容
常考题型
重点01
原子的构成
选择题、填空题
重点02
原子结构示意图
选择题、填空题
重点03
离子
选择题、填空题
重点04
相对原子质量
选择题、填空题
难点01
原子和离子的比较
选择题、填空题
难点02
原子核外电子排布的特点、结构与性质的关系
选择题、填空题
易错点
粒子结构示意图的识别及应用
选择题、填空题
■重点01 原子的构成
攻克重点
原子核(带正电) 质子(带正电)
1.原子(不显电性) 中子(不带电)
核外电子(带负电)
2.在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数;
3.原子的电性:原子核内质子所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数是相等,但电性相反,故原子不显电性。
【典例1】 (2024•菏泽二模)核污水排入大海会极大危害海洋的生态环境。核污水中含有氚,氚是指原子核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图表示氚原子结构的是( )(“”表示质子,“”表示中子,“”表示电子)
A. B.
C. D.
【典例2】 (2024•兴国县一模)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
【典例3】 (2024春•任城区校级期末)2024年4月20日,我国秦山核电站的“碳–14辐照生产靶件成功出堆”打破进口依赖,为医学领域做出了杰出贡献。我们熟悉的碳–12原子核内有6个质子和6个中子,以下关于碳﹣14的说法不正确的是( )
A.碳﹣14不同于一般碳原子,不属于碳元素
B.碳﹣14原子核内有8个中子
C.碳–14原子核外有6个电子
D.碳﹣14的国产将助力“健康中国”建设
方法技巧
首先,要理解和熟记原子的定义与构成,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.原子定义为是化学变化中的最小粒子,只是说在化学变化中它是最小的粒子,不代表它本身不能再分;其实原子确实是可以再分为原子核和核外电子的.
2.在原子中,核电荷数等于核内质子数等于核外电子数。
■重点02 原子结构示意图
攻克重点
1、原子的核外电子排布规律
(1)核外电子排布规律:
①核外电子围绕原子核高速运动且分层排布,离核越远能量越高。原子核外电子层最少为1层,最多为7层;每层最容纳2n2个电子,第1层不超过2个电子,最外层不超过8个电子;
②1-20号元素每个电子层上最多容纳的电子个数为2、8、8。
2、原子结构示意图
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。如图所示:
3、原子的性质与最外层电子数的关系:当最外层电子数为8个时(只有一个电子层时,电子数为2个),原子很难得失电子,化学性质稳定,称为稳定结构。
种类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
金属原子
一般小于4个
易失去电子
不稳定
非金属原子
一般多于4个
易得到电子
不稳定
稀有气体原子
8(He为2个)
不易得失电子
相对稳定
【典例1】 (2024•振兴区校级二模)陆地探测四号01星的天线用极细钼单丝进行编织。如图为钼的原子结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.x为12 B.有四个电子层
C.有42个质子 D.化学反应中易得电子
【典例2】 (2024•宿迁)氯原子、碘原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.氯元素和碘元素的化学性质相似
B.符号“2Cl”可表示2个氯元素
C.图中“+”表示两种原子带正电荷
D.碘原子在化学反应中易失去电子
【典例3】(2024春•碑林区校级月考)某元素的原子结构示意图如图甲所示,该元素符号为Br。
(1)图甲中x= ,Br属于 元素(选填“金属”或“非金属”)。
(2)图乙中A﹣E所表示的微粒具有相对稳定结构的是 (填序号,下同),与Br化学性相似的是 。
方法技巧
1.在原子结构示意图中,圆圈内的质子数决定了元素的种类;最外层的电子数决定了元素的化学性质;
2.最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构是相对稳定结构。
3.原子结构示意图与离子结构示意图的主要区别是核内质子数与核外电子数是否相等。如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数相等,那么该粒子结构示意图就是原子结构示意图,它所表示的粒子也就是原子了。
■重点03 离子
攻克重点
1、 离子的形成:原子得失电子形成离子
2、定义:带电的原子或原子团叫离子;
3、分类:带正电的叫阳离子,带负电的叫阴离子;
4、离子符号:在元素符号的右上角标明离子所带的电荷量及电性,且数字在前,电性在后。如果离子只带一个单位的电荷时,电荷数1省略不写。如,阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+;阴离子:Cl-、SO42-等。
5、离子符号的意义:表示一个离子所带的电荷量及正负。如O2-表示一个氧离子带2个单位的负电荷。
若离子符号前面标了数字,那么表示的是离子个数,故3 O2-表示三个氧离子。
【典例1】(2024•五河县三模)如图是钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程图。下列说法不正确的是( )
A.离子也是构成物质的一种粒子
B.钠离子和氯离子都形成了稳定结构
C.构成氯化钠的微粒是钠离子和氯离子
D.钠元素与氯元素的本质区别是电子数不同
【典例2】(2024•南京一模)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
【典例3】(2024•中山市一模)化学用语是学习化学的工具。下列表示三个氧离子的是( )
A.3O﹣2 B. C.3O﹣ D.3O2﹣
方法技巧
1.微粒关系:在原子中,质子数=核外电子数;阳离子中,质子数>核外电子数;阴离子中,质子数<核外电子数。
2. 原子得失电子形成离子时,最外层电子数一定变,电子层数不一定变,元素的种类一定不变。
■重点04 相对原子质量
攻克重点
1、定义:一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比。
2、计算公式:相对原子质量=质子数+中子数
3、注意点:
(1)相对原子质量不是原子的实际质量,而是个比值;
(2)相对原子质量的单位是 “1”,常省略不写;
(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比,相对原子质量越大的,原子的质量也越大。
【典例1】(2024春•滨城区期末)碳的相对原子质量是( )
A.12g B.12
C.1.6605×10﹣27kg D.g
【典例2】(2024•青羊区校级三模)铁在生活中用途广泛。已知某一种铁原子的质量为8.969×10﹣26kg,1个碳﹣12原子的质量为1.993×10﹣26kg,则该铁原子的相对原子质量约为( )
A.54 B.56 C.57 D.56kg
【典例3】(2024春•虞城县期中)日本政府将核污染水排入大海,是一种极不负责任的行为。核污染水中含有氚、锶、铯等放射性元素。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
方法技巧
首先,要理解和熟记相对原子质量的概念及其计算方法,以及与之相关的知识。然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。同时,还要注意以下几点:
1.对于相对原子质量的标准的理解,一定要抓住这样几个关键词:“一种碳原子”、“质量”、“1/12”等。特别是,要注意其中的“一种碳原子”,又叫碳﹣12原子,是指含有6个质子和6个中子的碳原子(另外,还有碳﹣13原子,即含有6个质子和7个中子的碳原子)。它的质量的1/12等于1.66×10﹣27kg。
2.某原子的实际质量=该原子的相对原子质量×碳﹣12原子实际质量的1/12(即1.66×10﹣27kg)。
3.相对原子质量的国际单位制单位为“一”,符号是“1”一般不写。
■难点01 原子和离子的比较
突破难点
原子得失电子形成离子: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.总之,它们的相互转化是通过电子的得失来完成的.如图所示:.
【典例1】(2024•凉州区三模)Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中肯定不同的是( )
A.核电荷数 B.质子数 C.中子数 D.电子数
【典例2】(2024春•青秀区校级期末)如图是四种微粒的结构示意图。下列有关说法错误的是( )
A.③④属于不同种元素
B.当X的数值为10时,①表示一种原子
C.②④粒子都达到相对稳定结构
D.④在化学反应中易得电子形成阴离子
【典例3】(2024•滨城区一模)分子、原子和离子都是构成物质的基本粒子.下列说法正确的是( )
A.分子由原子构成,分子比原子大
B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
C.所有的原子中都含有质子、中子和电子
D.H2O2和H2O中都含有氢分子
方法技巧
首先,要理解和熟记原子和离子的相互转化,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.原子得失电子的目的都是使最外层达到8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的稳定结构.
2.原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的.一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数);最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数);最外层电子数为8(氦为2)的原子,在化学反应中既不得电子,也不失电子.由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断.
3.原子的得失电子与其元素的化合价的关系也是非常密切的.原子在化学反应中得到几个电子,该阴离子就带几个单位的负电荷,该元素就显负几价;原子在化学反应中失去几个电子,该阳离子就带几个单位的正电荷,该元素就显正几价;原子在化学反应中没有得失电子,该元素就显零价.反过来,依然成立.所以,还可以根据元素的化合价来判断该元素的原子在化学反应中的得失情况和得失数目,以及离子所带的正、负电荷数,等等.
4.在发生化学反应时,不只是原子有电子的得失,离子也有电子的得失.只不过,阳离子是通过得电子变成原子的,它所得电子的数目就是该原子原来所失电子的数目;而阴离子是通过失电子变成原子的,它所失电子的数目就是该原子原来所得电子的数目.
■难点02 原子核外电子排布特点、结构与性质的关系
突破难点
核外电子在化学反应中的作用是决定着该原子在化学反应时是否得失电子,也就是决定了元素的性质,特别是元素的化学性质.因为,原子的最外层电子数与原子的稳定性(即元素的化学性质)关系非常密切.当原子的最外层电子少于4个时,容易失去最外层的电子,使次外层变成最外层,从而达到稳定结构;当原子的最外层电子多于4个时,容易获得电子,从而使最外层达到稳定结构;当原子的最外层电子为8个电子时,本身就是于稳定结构,在化学反应时一般不会有电子的得失,元素的化学性质最稳定.这里所说的稳定结构是指相对稳定结构,也就是最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构.所以还可以说,元素的性质,特别是元素的化学性质是由该原子最外层电子数决定的。
【典例1】(2024•谯城区一模)如图是某原子的结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.该原子的质子数为12
B.如图表示的是金属原子
C.该原子的核外电子数为12
D.该原子的化学性质与化学性质相似
【典例2】(2023秋•景县期末)钙为骨质疏松的患者需补充的元素,其原子结构示意图如图1:
(1)X的值是 ,钙原子容易 电子形成离子.
(2)图2微粒中 与钙元素具有相似的化学性质(填序号).
【典例3】(2024•潮阳区模拟)如图为几种原子的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)图中A~F元素之间的最本质的区别是 。
(2)图C原子在化学反应中容易失去2个电子形成离子,其离子的化学符号为 。
(3)从原子结构上分析,图中哪两组元素具有相似的化学性质 、 (填序号)。
(4)图F为碘的原子结构示意图中,x= 。
(5)图G中n的最大值为 ;若m﹣n=10,则该粒子对应的常见金属元素有 (写任意一元素符号)。
方法技巧
要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记核外电子在化学反应中的作用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点: 1.原子得失电子的目的都是使最外层达到8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的稳定结构;
2.原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的.一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数);最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数);最外层电子数为8(氦为2)的原子,在化学反应中既不得电子,也不失电子.由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断.
3.原子的得失电子与其元素的化合价的关系也是非常密切的.原子在化学反应中得到几个电子,该阴离子就带几个单位的负电荷,该元素就显负几价;原子在化学反应中失去几个电子,该阳离子就带几个单位的正电荷,该元素就显正几价;原子在化学反应中没有得失电子,该元素就显零价.反过来,依然成立.所以,还可以根据元素的化合价来判断该元素的原子在化学反应中的得失情况和得失数目,以及离子所带的正、负电荷数,等等.
4.在发生化学反应时,不只是原子有电子的得失,离子也有电子的得失.只不过,阳离子是通过得电子变成原子的,它所得电子的数目就是该原子原来所失电子的数目;而阴离子是通过失电子变成原子的,它所失电子的数目就是该原子原来所得电子的数目.
■易错点 粒子结构示意图的识别与应用
直击易错点
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。具体以钠原子为例,介绍如下:
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。还是以钠原子所变成的钠离子为例吧,其结构示意图应该为:
具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较,如表所示
【典例1】(2024•原阳县二模)下列粒子的结构示意图中,属于阳离子的是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2023秋•湛江期末)下列四种粒子的结构示意图中,说法不正确的是( )
A.它们表示四种不同的元素
B.①表示的粒子符号是O2﹣
C.①③④都具有相对稳定结构
D.②④表示的是原子
【典例3】(2024•潮阳区模拟)如图为几种原子的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)图中A~F元素之间的最本质的区别是 。
(2)图C原子在化学反应中容易失去2个电子形成离子,其离子的化学符号为 。
(3)从原子结构上分析,图中哪两组元素具有相似的化学性质 、 (填序号)。
(4)图F为碘的原子结构示意图中,x= 。
(5)图G中n的最大值为 ;若m﹣n=10,则该粒子对应的常见金属元素有 (写任意一元素符号)。
方法技巧
1.原子结构示意图与离子结构示意图的主要区别是核内质子数与核外电子数是否相等。如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数相等,那么该粒子结构示意图就是原子结构示意图,它所表示的粒子也就是原子了;如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数不相等,那么该粒子结构示意图就是离子结构示意图,它所表示的粒子也就是离子了;不过,此时又分两种情况:当核内质子数大于核外电子数时,该粒子结构示意图是阳离子结构示意图,它所表示的粒子也就是阳离子了;当核内质子数小于核外电子数时,该粒子结构示意图是阴离子结构示意图,它所表示的粒子也就是阴离子了。因此,在辨别某粒子结构示意图是原子结构示意图还是离子结构示意图时,一定要抓住它们的这个主要区别,进行细心地分析判断。
2.在对原子结构示意图与离子结构示意图相互推断时,一定要根据原子得失电子的规律来进行思考、分析。也就是,原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的。一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数),此时电子层数不变,只是最外层电子增多了,从而达到了相对稳定结构;最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数),此时电子层数减少了一层,并且原来的最外层电子也减少掉了,从而达到了相对稳定结构;由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断其结构示意图。
►第三单元 物质构成的奥秘
3.2 原子结构
一.选择题(共16小题)
1.(2024•海城市模拟)下列微观粒子的结构示意图中,表示离子的是( )
A. B. C. D.
2.(2024•振兴区校级二模)陆地探测四号01星的天线用极细钼单丝进行编织。如图为钼的原子结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.x为12 B.有四个电子层
C.有42个质子 D.化学反应中易得电子
3.(2024春•赵县期末)锌是人体必需的一种微量元素,严重缺锌有可能造成儿童少年发育迟缓。已知锌的质子数为30,质子数与中子数之和65。下列有关锌原子的说法中,不正确的是( )
A.中子数为35 B.相对原子质量为65
C.核外电子数为65 D.原子序数为30
4.(2024•林州市模拟)以下是四种微粒的结构示意图,下列有关各微粒的说法中,错误的是( )
A.④是一种阴离子
B.③④属于同种元素
C.①的化学性质比较稳定
D.②容易得到电子
5.(2024•雨花区校级二模)小蒋同学撰写的“心目中的原子”短文中,阐述了以下观点,你认为错误的是( )
A.原子都含有质子、中子和电子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.分子由原子构成
D.有些原子可以直接构成物质
6.(2024•青岛)学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识,不正确的是( )
A.道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.汤姆孙等人在原子中发现了电子,推翻了道尔顿实心球模型
C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
7.(2024•谷城县模拟)电影《流浪地球2》中用核弹引发月球核心聚变的剧情令人印象深刻,月球上含有丰富的核能原料He﹣3(3表示质子数与中子数之和),下列关于He﹣3的说法正确的是( )
A.原子中有2个中子 B.原子核外电子数为3
C.化学性质很活泼 D.与He﹣4属于同种元素
8.(2024•端州区一模)化学用语是学习化学的工具,下列表示两个离子的是( )
A.2Na B.2O2﹣ C.Mg2+ D.ClO2
9.(2024•南京三模)下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是( )
A. B. C. D.
10.(2024春•乳山市期末)居里夫人在1898年从几吨含铀废料中提炼出0.3g镭。镭元素的核电荷数为88,相对原子质量为226,镭原子的质子数为( )
A.226 B.88 C.138 D.314
11.(2024春•九江期末)月球的土壤中吸附着数百万吨的氦(He﹣3),其原子核中质子数为2、中子数为1,下列关于氦(He﹣3)的说法正确的是( )
A.原子核外电子数为3 B.相对原子质量为2
C.氦原子易失去电子 D.原子结构示意图为
12.(2023秋•定远县期末)根据图中提供的信息判断,下列说法正确的是( )
A.①②③④表示4种不同的元素
B.①②能形成化合物,该化合物由离子构成
C.③表示的微粒带正电
D.③④为稳定结构,最外层电子数相同,化学性质相似
13.(2024•新吴区二模)建立模型是学习化学的重要方法,下列模型中正确的一项是( )
A.地壳中元素含量模型 B.物质组成构成模型
C.原子结构模型 D.大气污染物归类模型
14.(2024•滨城区二模)下列叙述错误的是( )
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.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
C.决定原子质量大小的主要是原子核,所有原子的原子核都是由质子和中子构成的D.相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
15.(2024•无锡模拟)已知氯原子的结构示意图为下列关于Cl﹣和Cl两种粒子的说法不正确的是( )
A.它们的质子数相同
B.它们的核外电子数不相同
C.它们的电子层数不相同
D.它们都是构成物质的粒子
16.(2024•荣昌区校级一模)下列有关微粒的说法错误的是( )
A.分子间一定有间隔
B.原子不可分
C.离子的核外电子数不等于核电荷数
D.分子、原子、离子都可以构成物质
二.填空题(共3小题)
17.(2024•达州模拟)碘是一种人体必需的微量元素,如图1是离子(I﹣)的结构示意图,回答下列问题。
(1)图1中x= 。
(2)D、E属于不同种元素的原因是 不同。
(3)图2中达到稳定结构的原子是 (填序号,下同)。
(4)图2表示的粒子中,元素的化学性质与碘元素的原子相似的是 。
18.(2023秋•镇安县校级期末)根据下列粒子结构示意图完成下列问题:
(1)上述粒子中属于阳离子的是 。
(2)上述粒子中的原子有 。
(3)上述粒子中具有相对稳定结构的是 。
(4)若如图所示的原子中y=4,则x= 。
19.(2024•夏津县一模)氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月,中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了“氘氚核聚变”在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。当一个氘原子(原子核内有1个质子和1个中子)和一个氚原子(原子核内有1个质子和2个中子)发生聚合反应,会生成一个氦原子(原子核内有2个质子和2个中子),并释放一个中子和巨大能量。如图所示。请回答下列问题。
(1)氘原子和氚原子 (填“属于”或“不属于”)同一种元素,原因是 。
(2)氘原子和氚原子在结构上的不同之处是 。
(3)“氘氚核聚变” (填“是”或“不是”)化学变化。
(4)原子的相对原子质量约等于原子核内质子数与中子数之和,氚原子的相对原子质量为 。
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►第三单元 物质构成的奥秘
3.2 原子结构
内容索引·常考题型
内容
常考题型
重点01
原子的构成
选择题、填空题
重点02
原子结构示意图
选择题、填空题
重点03
离子
选择题、填空题
重点04
相对原子质量
选择题、填空题
难点01
原子和离子的比较
选择题、填空题
难点02
原子核外电子排布的特点、结构与性质的关系
选择题、填空题
易错点
粒子结构示意图的识别及应用
选择题、填空题
■重点01 原子的构成
攻克重点
原子核(带正电) 质子(带正电)
1.原子(不显电性) 中子(不带电)
核外电子(带负电)
2.在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数;
3.原子的电性:原子核内质子所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数是相等,但电性相反,故原子不显电性。
【典例1】 (2024•菏泽二模)核污水排入大海会极大危害海洋的生态环境。核污水中含有氚,氚是指原子核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图表示氚原子结构的是( )(“”表示质子,“”表示中子,“”表示电子)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据在原子中,质子数=核外电子数分析。
【解答】解:原子中,质子数=核外电子数,因此整个原子对外不显电性;氚是指原子核内有1个质子和2个中子的氢原子,因此氚原子核外有1个电子,能正确表示氚原子结构的是B。
故选:B。
【点评】本考点考查了原子的构成和原子结构示意图等,原子得失电子可以变成离子,要加强记忆有关的知识点,并理解应用;本考点主要出现在选择题和填空题中。
【典例2】 (2024•兴国县一模)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
【分析】根据元素是质子数(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),进行分析解答。
【解答】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。
【点评】本题难度不大,明确决定元素种类的是核内质子数(即核电荷数)、不同种元素的原子之间的本质区别是质子数不同是正确解答本题的关键。
【典例3】 (2024春•任城区校级期末)2024年4月20日,我国秦山核电站的“碳–14辐照生产靶件成功出堆”打破进口依赖,为医学领域做出了杰出贡献。我们熟悉的碳–12原子核内有6个质子和6个中子,以下关于碳﹣14的说法不正确的是( )
A.碳﹣14不同于一般碳原子,不属于碳元素
B.碳﹣14原子核内有8个中子
C.碳–14原子核外有6个电子
D.碳﹣14的国产将助力“健康中国”建设
【答案】A
【分析】A、根据元素的概念来分析;
B、根据相对原子质量=质子数+中子数来分析;
C、根据原子的构成来分析;
D、根据题干信息来分析。
【解答】解:A、元素是具有相同质子数的一类原子的总称,碳﹣14原子的质子数为6,属于碳元素,选项说法错误;
B、碳﹣14的相对原子质量为14,则其原子核内的中子数为14﹣6=8,选项说法正确;
C、在原子中,质子数=电子数,则碳–14原子核外有6个电子,选项说法正确;
D、由题干信息可知,碳﹣14的国产将助力“健康中国”建设,选项说法正确。
故选:A。
【点评】该题是对同种元素不同原子的考查,解题的关键是掌握同种元素的相同特征以及原子的质量等知识,属于基础性知识考查题。
方法技巧
首先,要理解和熟记原子的定义与构成,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.原子定义为是化学变化中的最小粒子,只是说在化学变化中它是最小的粒子,不代表它本身不能再分;其实原子确实是可以再分为原子核和核外电子的.
2.在原子中,核电荷数等于核内质子数等于核外电子数。
■重点02 原子结构示意图
攻克重点
1、原子的核外电子排布规律
(1)核外电子排布规律:
①核外电子围绕原子核高速运动且分层排布,离核越远能量越高。原子核外电子层最少为1层,最多为7层;每层最容纳2n2个电子,第1层不超过2个电子,最外层不超过8个电子;
②1-20号元素每个电子层上最多容纳的电子个数为2、8、8。
2、原子结构示意图
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。如图所示:
3、原子的性质与最外层电子数的关系:当最外层电子数为8个时(只有一个电子层时,电子数为2个),原子很难得失电子,化学性质稳定,称为稳定结构。
种类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
金属原子
一般小于4个
易失去电子
不稳定
非金属原子
一般多于4个
易得到电子
不稳定
稀有气体原子
8(He为2个)
不易得失电子
相对稳定
【典例1】 (2024•振兴区校级二模)陆地探测四号01星的天线用极细钼单丝进行编织。如图为钼的原子结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.x为12 B.有四个电子层
C.有42个质子 D.化学反应中易得电子
【答案】C
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层。若原子的最外层电子数为8(氦为2个),则为稀有气体元素,属于相对稳定结构;若原子的最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若原子的最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
【解答】解:A、原子中质子数=核外电子数,42=2+8+18+x+1,x=13,故选项说法错误。
B、原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,钼原子核外由五个电子层,故选项说法错误。
C、原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,则1个钼原子有42个质子,故选项说法正确。
D、由钼的原子结构示意图,钼原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去这1个电子形成阳离子,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查对原子结构示意图及其意义的理解,了解原子结构示意图的意义是正确解题的关键。
【典例2】 (2024•宿迁)氯原子、碘原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.氯元素和碘元素的化学性质相似
B.符号“2Cl”可表示2个氯元素
C.图中“+”表示两种原子带正电荷
D.碘原子在化学反应中易失去电子
【答案】A
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层。若原子的最外层电子数为8(氦为2个),则为稀有气体元素,属于相对稳定结构;若原子的最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若原子的最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
【解答】解:A、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,氯原子和碘原子的最外层电子数相同都有7个电子,氯元素和碘元素的化学性质相似,故选项说法正确。
B、符号“2Cl”可表示2个氯原子,元素只讲种类、不讲个数,不能表示2个氯元素,故选项说法错误。
C、原子是不带电的,根据原子结构示意图意义,圆圈表示原子核,图中“+”表示两种原子的原子核带正电荷,故选项说法错误。
D、碘原子的最外层电子数是7,多于4,在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子,故选项说法错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查对原子结构示意图及其意义的理解,明确原子结构示意图中最外层电子数与得失电子的关系是解题的关键。
【典例3】(2024春•碑林区校级月考)某元素的原子结构示意图如图甲所示,该元素符号为Br。
(1)图甲中x= ,Br属于 元素(选填“金属”或“非金属”)。
(2)图乙中A﹣E所表示的微粒具有相对稳定结构的是 (填序号,下同),与Br化学性相似的是 。
【答案】(1)7;非金属;
(2)C;E。
【分析】(1)根据原子中质子数=核外电子数,金属元素名称一般有“钅”字旁,进行分析解答。
(2)根据若粒子的最外层电子数为8(核外只有第一层的为2个),属于相对稳定结构;决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,进行分析解答。
【解答】解:(1)原子中质子数=核外电子数,35=2+8+18+x,x=7;Br是溴元素的元素符号,带“氵”字旁,属于非金属元素。
(2)C微粒的最外层为电子数为8,属于相对稳定结构;决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,Br原子的最外层电子数为7,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为7,E符合要求。
方法技巧
1.在原子结构示意图中,圆圈内的质子数决定了元素的种类;最外层的电子数决定了元素的化学性质;
2.最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构是相对稳定结构。
3.原子结构示意图与离子结构示意图的主要区别是核内质子数与核外电子数是否相等。如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数相等,那么该粒子结构示意图就是原子结构示意图,它所表示的粒子也就是原子了。
■重点03 离子
攻克重点
1、 离子的形成:原子得失电子形成离子
2、定义:带电的原子或原子团叫离子;
3、分类:带正电的叫阳离子,带负电的叫阴离子;
4、离子符号:在元素符号的右上角标明离子所带的电荷量及电性,且数字在前,电性在后。如果离子只带一个单位的电荷时,电荷数1省略不写。如,阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+;阴离子:Cl-、SO42-等。
5、离子符号的意义:表示一个离子所带的电荷量及正负。如O2-表示一个氧离子带2个单位的负电荷。
若离子符号前面标了数字,那么表示的是离子个数,故3 O2-表示三个氧离子。
【典例1】(2024•五河县三模)如图是钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程图。下列说法不正确的是( )
A.离子也是构成物质的一种粒子
B.钠离子和氯离子都形成了稳定结构
C.构成氯化钠的微粒是钠离子和氯离子
D.钠元素与氯元素的本质区别是电子数不同
【答案】D
【分析】根据钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程图,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生成氯化钠,进行分析判断。
【解答】解:A、离子也是构成物质的一种粒子,故选项说法正确。
B、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,钠离子和氯离子都形成了稳定结构,故选项说法正确。
C、钠离子和氯离子结合生成氯化钠,构成氯化钠的微粒是钠离子和氯离子,故选项说法正确。
D、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),钠元素与氯元素的本质区别是质子数不同,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,了解原子和离子的相互转化、元素的特征等是正确解答本题的关键。
【典例2】(2024•南京一模)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
【分析】在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,原子得到电子形成阴离子,原子失去电子形成阳离子。
【解答】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。
【点评】本题主要考查了原子与离子之间的转换,要掌握原子与离子的构成。
【典例3】(2024•中山市一模)化学用语是学习化学的工具。下列表示三个氧离子的是( )
A.3O﹣2 B. C.3O﹣ D.3O2﹣
【答案】D
【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】解:离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,所以三个氧离子的符号为:3O2﹣。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易。
方法技巧
1.微粒关系:在原子中,质子数=核外电子数;阳离子中,质子数>核外电子数;阴离子中,质子数<核外电子数。
2. 原子得失电子形成离子时,最外层电子数一定变,电子层数不一定变,元素的种类一定不变。
■重点04 相对原子质量
攻克重点
1、定义:一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比。
2、计算公式:相对原子质量=质子数+中子数
3、注意点:
(1)相对原子质量不是原子的实际质量,而是个比值;
(2)相对原子质量的单位是 “1”,常省略不写;
(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比,相对原子质量越大的,原子的质量也越大。
【典例1】(2024春•滨城区期末)碳的相对原子质量是( )
A.12g B.12
C.1.6605×10﹣27kg D.g
【答案】B
【分析】根据相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的作为标准,一个原子的质量跟一个碳﹣12原子质量的的比值,为该原子的相对原子质量。相对原子质量是一个比值,单位是1,常省略不写,进行分析判断。
【解答】解:A、相对原子质量是一个比值,单位是1,不是g,故选项错误。
B、相对原子质量是一个比值,单位是1,常省略不写,碳原子的相对原子质量为12,故选项正确。
C、相对原子质量是一个比值,单位是1,不是kg,故选项错误。
D、相对原子质量是一个比值,单位是1,不是g,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解相对原子质量的概念、单位是1等是正确解答本题的关键.
【典例2】(2024•青羊区校级三模)铁在生活中用途广泛。已知某一种铁原子的质量为8.969×10﹣26kg,1个碳﹣12原子的质量为1.993×10﹣26kg,则该铁原子的相对原子质量约为( )
A.54 B.56 C.57 D.56kg
【答案】A
【分析】根据某原子的相对原子质量=,结合题意进行分析解答。
【解答】解:已知某一种铁原子的质量为8.969×10﹣26kg,1个碳﹣12原子的质量为1.993×10﹣26kg,则该铁原子的相对原子质量约为。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解原子的相对原子质量=并能灵活运用是正确解答本题的关键。
【典例3】(2024春•虞城县期中)日本政府将核污染水排入大海,是一种极不负责任的行为。核污染水中含有氚、锶、铯等放射性元素。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
【分析】根据原子中:核电荷数=核内质子数=核外电子数,相对原子质量≈质子数+中子数,结合题意进行分析解答。
【解答】解:因为原子中:核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意锶原子的核外电子数为38,故这种锶原子的核内质子数为38,相对原子质量≈质子数+中子数=38+50=88,则该种锶原子的相对原子质量可能为88。
故选:D。
【点评】本题难度不大,解答此类题的关键是掌握并灵活运用原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量≈质子数+中子数。
方法技巧
首先,要理解和熟记相对原子质量的概念及其计算方法,以及与之相关的知识。然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。同时,还要注意以下几点:
1.对于相对原子质量的标准的理解,一定要抓住这样几个关键词:“一种碳原子”、“质量”、“1/12”等。特别是,要注意其中的“一种碳原子”,又叫碳﹣12原子,是指含有6个质子和6个中子的碳原子(另外,还有碳﹣13原子,即含有6个质子和7个中子的碳原子)。它的质量的1/12等于1.66×10﹣27kg。
2.某原子的实际质量=该原子的相对原子质量×碳﹣12原子实际质量的1/12(即1.66×10﹣27kg)。
3.相对原子质量的国际单位制单位为“一”,符号是“1”一般不写。
■难点01 原子和离子的比较
突破难点
原子得失电子形成离子: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.总之,它们的相互转化是通过电子的得失来完成的.如图所示:.
【典例1】(2024•凉州区三模)Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中肯定不同的是( )
A.核电荷数 B.质子数 C.中子数 D.电子数
【答案】D
【分析】根据Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子可以看出它们都是铁元素形成的不同微粒,则它们的质子数相同,它们的电子数不同,化学性质不同进行解答。
【解答】解:根据铁原子失去电子后形成亚铁离子、铁离子,所以Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中肯定不同的是电子数,而失去电子的过程中核电荷数、质子数、中子数不变。
故选:D。
【点评】本题考查原子和离子的相互转化,学生应注意单原子形成的微粒中质子数与电子数的关系,抓住质子数是判断元素的关键。
【典例2】(2024春•青秀区校级期末)如图是四种微粒的结构示意图。下列有关说法错误的是( )
A.③④属于不同种元素
B.当X的数值为10时,①表示一种原子
C.②④粒子都达到相对稳定结构
D.④在化学反应中易得电子形成阴离子
【答案】C
【分析】A、根据元素是质子数(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),进行分析判断。
B、根据原子中质子数=核外电子数;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子,进行分析判断。
C、若粒子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构。
D、若原子的最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若原子的最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
【解答】解:A、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)③④质子数不同,不属于同种元素,故选项说法正确。
B、当X的数值为10时,①中质子数=核外电子数,表示一种原子,故选项说法正确。
C、②粒子的最外层电子数为8,达到了相对稳定结构;④粒子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到2个电子形成阴离子,没有达到相对稳定结构,故选项说法错误。
D、④粒子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到2个电子形成阴离子,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
【典例3】(2024•滨城区一模)分子、原子和离子都是构成物质的基本粒子.下列说法正确的是( )
A.分子由原子构成,分子比原子大
B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
C.所有的原子中都含有质子、中子和电子
D.H2O2和H2O中都含有氢分子
【答案】B
【分析】A、根据粒子的性质来分析;B、根据构成物质的基本粒子来分析;C、根据原子的结构来分析;D、根据物质的构成来分析。
【解答】解:A、分子由原子构成,分子一定比构成它的原子大,但分子不一定比原子大,如氧原子比氢分子大,故选项说法错误;
B、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故选项说法正确;
C、原子是由质子、中子和电子构成的,但并不是所有原子中都有中子,如氢原子中没有中子,故选项说法错误;
D、H2O2是由过氧化氢分子构成的,H2O是由水分子构成的,均不含氢分子,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】加强对物质微观构成粒子的掌握是正确解答本题的关键。
方法技巧
首先,要理解和熟记原子和离子的相互转化,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.原子得失电子的目的都是使最外层达到8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的稳定结构.
2.原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的.一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数);最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数);最外层电子数为8(氦为2)的原子,在化学反应中既不得电子,也不失电子.由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断.
3.原子的得失电子与其元素的化合价的关系也是非常密切的.原子在化学反应中得到几个电子,该阴离子就带几个单位的负电荷,该元素就显负几价;原子在化学反应中失去几个电子,该阳离子就带几个单位的正电荷,该元素就显正几价;原子在化学反应中没有得失电子,该元素就显零价.反过来,依然成立.所以,还可以根据元素的化合价来判断该元素的原子在化学反应中的得失情况和得失数目,以及离子所带的正、负电荷数,等等.
4.在发生化学反应时,不只是原子有电子的得失,离子也有电子的得失.只不过,阳离子是通过得电子变成原子的,它所得电子的数目就是该原子原来所失电子的数目;而阴离子是通过失电子变成原子的,它所失电子的数目就是该原子原来所得电子的数目.
■难点02 原子核外电子排布特点、结构与性质的关系
突破难点
核外电子在化学反应中的作用是决定着该原子在化学反应时是否得失电子,也就是决定了元素的性质,特别是元素的化学性质.因为,原子的最外层电子数与原子的稳定性(即元素的化学性质)关系非常密切.当原子的最外层电子少于4个时,容易失去最外层的电子,使次外层变成最外层,从而达到稳定结构;当原子的最外层电子多于4个时,容易获得电子,从而使最外层达到稳定结构;当原子的最外层电子为8个电子时,本身就是于稳定结构,在化学反应时一般不会有电子的得失,元素的化学性质最稳定.这里所说的稳定结构是指相对稳定结构,也就是最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构.所以还可以说,元素的性质,特别是元素的化学性质是由该原子最外层电子数决定的。
【典例1】(2024•谯城区一模)如图是某原子的结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.该原子的质子数为12
B.如图表示的是金属原子
C.该原子的核外电子数为12
D.该原子的化学性质与化学性质相似
【答案】D
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层。若最外层电子数≥4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,在化学反应中易失去电子。元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似。
【解答】解:A、由某原子的结构示意图,圆圈内数字表示核内质子数,则该原子的质子数为12,故选项说法正确。
B、由某原子的结构示意图,圆圈内数字表示核内质子数,则该原子的质子数为12,为镁元素,属于金属原子,故选项说法正确。
C、由某原子的结构示意图,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,则该原子的核外电子数为12,故选项说法正确。
D、元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似;的最外层电子数为2,但其核外只有一个电子层,属于稀有气体元素的原子,化学性质稳定;题干中原子的最外层电子数为2,为金属元素,在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子;尽管最外层电子数相同,但它们化学性质不相似;故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,考查学生对原子结构示意图及其意义的理解,了解原子结构示意图的意义是正确解题的关键。
【典例2】(2023秋•景县期末)钙为骨质疏松的患者需补充的元素,其原子结构示意图如图1:
(1)X的值是 ,钙原子容易 电子形成离子.
(2)图2微粒中 与钙元素具有相似的化学性质(填序号).
【答案】(1)20 失去 (2)C
【分析】(1)根据原子结构示意图,圈内的数字表示核内质子数;在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数;
根据原子结构示意图的特点:金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;进行解答;
(2)根据元素原子的最外层电子数相同,具有相似的化学性质,进行解答;
【解答】解:(1)根据原子结构示意图,圈内的数字表示核内质子数;在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数;
所以X的值是 2+8+8+2=20;
根据原子结构示意图的特点:金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;(2)根据元素原子的最外层电子数相同,具有相似的化学性质,由原子结构示意图可知微粒C与钙元素具有相似的化学性质;
【点评】本题考查学生对原子结构示意图包含知识的理解与掌握,并能在解题中灵活应用的能力.
【典例3】(2024•潮阳区模拟)如图为几种原子的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)图中A~F元素之间的最本质的区别是 。
(2)图C原子在化学反应中容易失去2个电子形成离子,其离子的化学符号为 。
(3)从原子结构上分析,图中哪两组元素具有相似的化学性质 、 (填序号)。
(4)图F为碘的原子结构示意图中,x= 。
(5)图G中n的最大值为 ;若m﹣n=10,则该粒子对应的常见金属元素有 (写任意一元素符号)。
【答案】(1)质子数不同;(2)Mg2+;(3)CE;DF;(4)18;(5)8;Na或Mg或Al。
【分析】(1)根据元素是质子数(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),进行分析解答。
(2)若最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
(3)根据元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数,进行分析解答。
(4)根据原子中质子数=核外电子数,进行分析解答。
(5)根据原子的最外层电子最多是8个,m﹣n=10,则m=10+n,进行分析解答。
【解答】解:(1)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),A~F元素之间的最本质的区别是质子数不同。
(2)C原子质子数为12,是镁原子,镁原子在化学反应中容易失去2个电子形成带2个单位正电荷的镁离子,镁离子的离子符号为Mg2+。
(3)决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数,从原子结构上分析,氯与碘、镁与钙原子的最外层的电子数相同,具有相似的化学性质,即CE、DF。
(4)原子中质子数=核外电子数,x=53﹣2﹣8﹣18﹣7=18。
(5)原子的最外层电子最多是8个,故n的最大值是8;m﹣n=10,则m=10+n,表示的是原子,常见的金属元素是钠、镁、铝,其元素符号分别Na或Mg或Al。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
方法技巧
要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记核外电子在化学反应中的作用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点: 1.原子得失电子的目的都是使最外层达到8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的稳定结构;
2.原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的.一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数);最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数);最外层电子数为8(氦为2)的原子,在化学反应中既不得电子,也不失电子.由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断.
3.原子的得失电子与其元素的化合价的关系也是非常密切的.原子在化学反应中得到几个电子,该阴离子就带几个单位的负电荷,该元素就显负几价;原子在化学反应中失去几个电子,该阳离子就带几个单位的正电荷,该元素就显正几价;原子在化学反应中没有得失电子,该元素就显零价.反过来,依然成立.所以,还可以根据元素的化合价来判断该元素的原子在化学反应中的得失情况和得失数目,以及离子所带的正、负电荷数,等等.
4.在发生化学反应时,不只是原子有电子的得失,离子也有电子的得失.只不过,阳离子是通过得电子变成原子的,它所得电子的数目就是该原子原来所失电子的数目;而阴离子是通过失电子变成原子的,它所失电子的数目就是该原子原来所得电子的数目.
■易错点 粒子结构示意图的识别与应用
直击易错点
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。具体以钠原子为例,介绍如下:
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。还是以钠原子所变成的钠离子为例吧,其结构示意图应该为:
具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较,如表所示
【典例1】(2024•原阳县二模)下列粒子的结构示意图中,属于阳离子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据原子中,质子数=核外电子数;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子;进行分析解答。
【解答】解:A、质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项正确。
B、质子数=核外电子数=10,为原子,故选项错误。
C、质子数=核外电子数=1,为原子,故选项错误。
D、质子数=17,核外电子数=18,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
【典例2】(2023秋•湛江期末)下列四种粒子的结构示意图中,说法不正确的是( )
A.它们表示四种不同的元素
B.①表示的粒子符号是O2﹣
C.①③④都具有相对稳定结构
D.②④表示的是原子
【答案】A
【分析】A、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,进行分析判断。
B、根据微粒的结构写出微粒的符号。
C、根据最外层电子数是8(氦为2)的结构为稳定结构进行分析判断。
D、根据在原子中质子数=核外电子数进行分析判断。
【解答】解:A、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,图中②③核内质子数相同,属于同一种元素,图中共表示3种元素,故选项说法不正确。
B、①表示的粒子质子数是8,电子数是10,是氧离子,符号是O2﹣,故选项说法正确。
C、①③④的最外层电子数是8,都具有相对稳定结构,故选项说法正确。
D、②④的质子数=电子数,为原子,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查学生对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键.
【典例3】(2024•潮阳区模拟)如图为几种原子的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)图中A~F元素之间的最本质的区别是 。
(2)图C原子在化学反应中容易失去2个电子形成离子,其离子的化学符号为 。
(3)从原子结构上分析,图中哪两组元素具有相似的化学性质 、 (填序号)。
(4)图F为碘的原子结构示意图中,x= 。
(5)图G中n的最大值为 ;若m﹣n=10,则该粒子对应的常见金属元素有 (写任意一元素符号)。
【答案】(1)质子数不同;(2)Mg2+;(3)CE;DF;(4)18;(5)8;Na或Mg或Al。
【分析】(1)根据元素是质子数(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),进行分析解答。
(2)若最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
(3)根据元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数,进行分析解答。
(4)根据原子中质子数=核外电子数,进行分析解答。
(5)根据原子的最外层电子最多是8个,m﹣n=10,则m=10+n,进行分析解答。
【解答】解:(1)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),A~F元素之间的最本质的区别是质子数不同。
(2)C原子质子数为12,是镁原子,镁原子在化学反应中容易失去2个电子形成带2个单位正电荷的镁离子,镁离子的离子符号为Mg2+。
(3)决定元素化学性质的是原子中的最外层电子数,从原子结构上分析,氯与碘、镁与钙原子的最外层的电子数相同,具有相似的化学性质,即CE、DF。
(4)原子中质子数=核外电子数,x=53﹣2﹣8﹣18﹣7=18。
(5)原子的最外层电子最多是8个,故n的最大值是8;m﹣n=10,则m=10+n,表示的是原子,常见的金属元素是钠、镁、铝,其元素符号分别Na或Mg或Al。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
方法技巧
1.原子结构示意图与离子结构示意图的主要区别是核内质子数与核外电子数是否相等。如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数相等,那么该粒子结构示意图就是原子结构示意图,它所表示的粒子也就是原子了;如果某粒子的结构示意图中的核内质子数与核外电子数不相等,那么该粒子结构示意图就是离子结构示意图,它所表示的粒子也就是离子了;不过,此时又分两种情况:当核内质子数大于核外电子数时,该粒子结构示意图是阳离子结构示意图,它所表示的粒子也就是阳离子了;当核内质子数小于核外电子数时,该粒子结构示意图是阴离子结构示意图,它所表示的粒子也就是阴离子了。因此,在辨别某粒子结构示意图是原子结构示意图还是离子结构示意图时,一定要抓住它们的这个主要区别,进行细心地分析判断。
2.在对原子结构示意图与离子结构示意图相互推断时,一定要根据原子得失电子的规律来进行思考、分析。也就是,原子得失电子是由该原子最外层电子数决定的。一般来说,最外层电子数大于4的原子(即非金属元素的原子),在化学反应中易得到电子(所得的电子数是8与其最外层电子数的差),变成相应的阴离子(所带的负电荷数就是所得的电子数),此时电子层数不变,只是最外层电子增多了,从而达到了相对稳定结构;最外层电子数小于4的原子(即是金属元素的原子),在化学反应中易失去电子(所失的电子数就是其最外层电子数),变成相应的阳离子(所带的正电荷数就是所失的电子数),此时电子层数减少了一层,并且原来的最外层电子也减少掉了,从而达到了相对稳定结构;由此可见,原子的得失电子与离子所带的电荷是密切相关的,可以利用这个关系来彼此相互推断其结构示意图。
►第三单元 物质构成的奥秘
3.2 原子结构
一.选择题(共16小题)
1.(2024•海城市模拟)下列微观粒子的结构示意图中,表示离子的是( )
A. B. C. D.
2.(2024•振兴区校级二模)陆地探测四号01星的天线用极细钼单丝进行编织。如图为钼的原子结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.x为12 B.有四个电子层
C.有42个质子 D.化学反应中易得电子
3.(2024春•赵县期末)锌是人体必需的一种微量元素,严重缺锌有可能造成儿童少年发育迟缓。已知锌的质子数为30,质子数与中子数之和65。下列有关锌原子的说法中,不正确的是( )
A.中子数为35 B.相对原子质量为65
C.核外电子数为65 D.原子序数为30
4.(2024•林州市模拟)以下是四种微粒的结构示意图,下列有关各微粒的说法中,错误的是( )
A.④是一种阴离子
B.③④属于同种元素
C.①的化学性质比较稳定
D.②容易得到电子
5.(2024•雨花区校级二模)小蒋同学撰写的“心目中的原子”短文中,阐述了以下观点,你认为错误的是( )
A.原子都含有质子、中子和电子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.分子由原子构成
D.有些原子可以直接构成物质
6.(2024•青岛)学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识,不正确的是( )
A.道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.汤姆孙等人在原子中发现了电子,推翻了道尔顿实心球模型
C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
7.(2024•谷城县模拟)电影《流浪地球2》中用核弹引发月球核心聚变的剧情令人印象深刻,月球上含有丰富的核能原料He﹣3(3表示质子数与中子数之和),下列关于He﹣3的说法正确的是( )
A.原子中有2个中子 B.原子核外电子数为3
C.化学性质很活泼 D.与He﹣4属于同种元素
8.(2024•端州区一模)化学用语是学习化学的工具,下列表示两个离子的是( )
A.2Na B.2O2﹣ C.Mg2+ D.ClO2
9.(2024•南京三模)下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是( )
A. B. C. D.
10.(2024春•乳山市期末)居里夫人在1898年从几吨含铀废料中提炼出0.3g镭。镭元素的核电荷数为88,相对原子质量为226,镭原子的质子数为( )
A.226 B.88 C.138 D.314
11.(2024春•九江期末)月球的土壤中吸附着数百万吨的氦(He﹣3),其原子核中质子数为2、中子数为1,下列关于氦(He﹣3)的说法正确的是( )
A.原子核外电子数为3 B.相对原子质量为2
C.氦原子易失去电子 D.原子结构示意图为
12.(2023秋•定远县期末)根据图中提供的信息判断,下列说法正确的是( )
A.①②③④表示4种不同的元素
B.①②能形成化合物,该化合物由离子构成
C.③表示的微粒带正电
D.③④为稳定结构,最外层电子数相同,化学性质相似
13.(2024•新吴区二模)建立模型是学习化学的重要方法,下列模型中正确的一项是( )
A.地壳中元素含量模型 B.物质组成构成模型
C.原子结构模型 D.大气污染物归类模型
14.(2024•滨城区二模)下列叙述错误的是( )
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.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
C.决定原子质量大小的主要是原子核,所有原子的原子核都是由质子和中子构成的D.相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
15.(2024•无锡模拟)已知氯原子的结构示意图为下列关于Cl﹣和Cl两种粒子的说法不正确的是( )
A.它们的质子数相同
B.它们的核外电子数不相同
C.它们的电子层数不相同
D.它们都是构成物质的粒子
16.(2024•荣昌区校级一模)下列有关微粒的说法错误的是( )
A.分子间一定有间隔
B.原子不可分
C.离子的核外电子数不等于核电荷数
D.分子、原子、离子都可以构成物质
二.填空题(共3小题)
17.(2024•达州模拟)碘是一种人体必需的微量元素,如图1是离子(I﹣)的结构示意图,回答下列问题。
(1)图1中x= 。
(2)D、E属于不同种元素的原因是 不同。
(3)图2中达到稳定结构的原子是 (填序号,下同)。
(4)图2表示的粒子中,元素的化学性质与碘元素的原子相似的是 。
18.(2023秋•镇安县校级期末)根据下列粒子结构示意图完成下列问题:
(1)上述粒子中属于阳离子的是 。
(2)上述粒子中的原子有 。
(3)上述粒子中具有相对稳定结构的是 。
(4)若如图所示的原子中y=4,则x= 。
19.(2024•夏津县一模)氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月,中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了“氘氚核聚变”在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。当一个氘原子(原子核内有1个质子和1个中子)和一个氚原子(原子核内有1个质子和2个中子)发生聚合反应,会生成一个氦原子(原子核内有2个质子和2个中子),并释放一个中子和巨大能量。如图所示。请回答下列问题。
(1)氘原子和氚原子 (填“属于”或“不属于”)同一种元素,原因是 。
(2)氘原子和氚原子在结构上的不同之处是 。
(3)“氘氚核聚变” (填“是”或“不是”)化学变化。
(4)原子的相对原子质量约等于原子核内质子数与中子数之和,氚原子的相对原子质量为 。
参考答案
1.【答案】D
【分析】根据原子中质子数=核外电子数;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子;进行分析解答。
【解答】解:A、质子数=核外电子数=8,为原子,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=核外电子数=12,为原子,故选项错误。
D、质子数=13,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
2.【答案】C
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层。若原子的最外层电子数为8(氦为2个),则为稀有气体元素,属于相对稳定结构;若原子的最外层电子数多于4,在化学反应中易得电子,若原子的最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子。
【解答】解:A、原子中质子数=核外电子数,42=2+8+18+x+1,x=13,故选项说法错误。
B、原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,钼原子核外由五个电子层,故选项说法错误。
C、原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,则1个钼原子有42个质子,故选项说法正确。
D、由钼的原子结构示意图,钼原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去这1个电子形成阳离子,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查对原子结构示意图及其意义的理解,了解原子结构示意图的意义是正确解题的关键。
3.【答案】C
【分析】根据原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数,结合题意进行分析解答。
【解答】解:A、相对原子质量=质子数+中子数,由题意锌的质子数为30,质子数与中子数之和65,则中子数=65﹣30=35,故选项说法正确。
B、相对原子质量=质子数+中子数,质子数与中子数之和65,则相对原子质量为65,故选项说法正确。
C、因为原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意锌的质子数为30,则核外电子数为30,故选项说法错误。
D、原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意锌的质子数为30,则原子序数为30,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,解题的关键是掌握并灵活运用原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数。
4.【答案】A
【分析】A、当质子数=核外电子数,为原子;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子.
B、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,同种元素的粒子是质子数相同,据此进行分析判断.
C、若粒子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构.
D、若原子的最外层电子数≥4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,在化学反应中易失去电子.
【解答】解:
A、④质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项说法错。
B、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),③④的质子数相同,属于同种元素,故选项说法正确。
C、①的最外层电子数为8,化学性质比较稳定,故选项说法正确。
D、②的最外层电子数是7,大于4,在化学反应中得到1个电子而形成阴离子,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查学生对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是解题的关键.
5.【答案】A
【分析】根据常见原子的构成、分子和原子的关系,进行分析判断。
【解答】解:A、原子都含有质子和电子,不一定都含有中子,如氢原子中不含有中子,故选项说法错误。
B、原子是化学变化中的最小粒子,故选项说法正确。
C、分子是由原子构成的,故选项说法正确。
D、构成物质的微粒有分子、原子、离子,有些物质是由原子构成的,如铁、碳等,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解常见原子的构成、分子和原子的关系等是正确解答本题的关键。
6.【答案】D
【分析】本题主要考查了化学史中原子结构模型的演变过程,需要我们对这一历史过程有清晰的认识和理解。
【解答】解:A.道尔顿是近代原子学说的奠基人之一,他提出了原子论,认为原子是构成物质的最小粒子,且是不可再分的实心球,这是当时科学界对原子结构的一种初步认识,虽然现在看来有所局限,但在当时是具有重要意义的,A正确;
B.汤姆孙在实验中发现了电子,这一发现直接挑战了道尔顿的实心球模型,因为电子的存在说明原子内部有空隙,且原子是可以再分的,汤姆孙的发现推动了原子结构模型的进一步发展,B正确;
C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验,观察到了大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了较大的角度偏转,极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°,有的甚至几乎达到180°,被反弹回来),这一实验结果无法用汤姆孙的葡萄干布丁模型来解释,因为该模型认为正电荷是均匀分布的,卢瑟福根据实验结果提出了原子的核式结构模型,即原子是由位于中心的原子核和绕核运动的电子构成的,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量,C正确;
D.虽然卢瑟福的核式结构模型在当时是一个重大的突破,但它并不是最完善的原子结构模型,随着科学的发展,人们逐渐认识到原子核内部还有更复杂的结构,如质子和中子的发现等,此外,量子力学的发展也为我们提供了更深入的原子结构模型,D不正确;
故选:D。
【点评】本题难度适中,主要考查了我们对原子结构模型演变过程的认识和理解,通过对每个选项的逐一分析,我们可以得出D选项是不正确的,同时,本题也提醒我们在学习科学史时,要保持开放和批判的态度,不断接受新的科学发现和理论。
7.【答案】D
【分析】A、根据相对原子质量≈质子数+中子数进行分析;
B、根据原子中核外电子数=核内质子数进行分析;
C、根据He﹣3原子核内含有2个质子,核外电子数为2,为相对稳定结构进行分析;
D、根据He﹣3和He﹣4原子核内质子数相同,属于同一种元素进行分析。
【解答】解:A、He﹣3原子核内含有2个质子,相对原子质量≈质子数+中子数,则原子中有中子数为3﹣2=1,故A不正确;
B、He﹣3原子核内含有2个质子,原子中核外电子数=核内质子数,则核外电子数为2,故B不正确;
C、He﹣3原子核内含有2个质子,核外电子数为2,为相对稳定结构,因此化学性质不活泼,故C不正确;
D、He﹣3和He﹣4原子核内质子数相同,属于同一种元素,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查原子的定义与构成等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
8.【答案】B
【分析】根据标在元素符号前面的数字表示原子的个数;标在化学式前面的数字表示分子的个数;标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数;标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数;根据标在离子符号前面的数字表示离子个数;标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,进行解答。
【解答】解:A.2Na表示2个钠原子,故A错误;
B.2O2﹣表示2个氧离子,故B正确;
C.Mg2+表示一个镁离子带有两个单位的正电荷,故C错误;
D.ClO2表示一个二氧化氯分子中含有2个氧原子,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查化学符号及其周围数字的意义,需要学生掌握标在元素符号不同位置的数字所代表的含义。
9.【答案】C
【分析】根据核内质子数等于核外电子数为原子,核内质子数小于核外电子数为阴离子,核内质子数大于核外电子数为阳离子进行分析。
【解答】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。
【点评】本题考查学生对原子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是解题的关键。
10.【答案】B
【分析】根据原子中:核电荷数=质子数=电子数,结合题意进行分析解答。
【解答】解:因为原子中:核电荷数=质子数=电子数,由题意镭元素的核电荷数为88,相对原子质量为226,故其核内质子数和核外电子数均为88。
故选:B。
【点评】本题难度不是很大,解题的关键是掌握并灵活运用原子中核电荷数=质子数=电子数、相对原子质量=质子数+中子数。
11.【答案】D
【分析】由题意可知,“氦(He﹣3),其原子核中质子数为2、中子数为1”,结合“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数”和“相对原子质量≈质子数+中子数(近似整数值)”,则可知:核内质子数、核外电子数、相对原子质量等信息。
【解答】解:由题意可知,“氦(He﹣3),其原子核中质子数为2、中子数为1”,结合“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数”和“相对原子质量≈质子数+中子数(近似整数值)”,则可知:
A、原子核外电子数=核内质子数=2,故错误;
B、相对原子质量≈质子数+中子数=1+2=3,故错误;
C、氦(He﹣3)的质子数为2.故其核外电子数也是2,是稳定结构,不易失去电子,故错误;
D、核内质子数=2,原子核外电子数=2,题目中的原子结构示意图正确,故正确。
故选:D。
【点评】了解原子的定义和构成:原子由原子核和核外电子构成,其中原子核由质子和中子构成的;了解核外电子在化学反应中的作用;掌握原子结构示意图与离子结构示意图的区别、特点;掌握相对原子质量的概念及其计算。
12.【答案】B
【分析】A、根据元素的概念来分析;
B、根据构成物质的基本粒子来分析;
C、根据粒子中,质子数与电子数的关系来分析;
D、根据粒子带电情况来分析。
【解答】解:A.元素是具有相同质子数或核电荷数的一类原子的总称。质子数决定元素种类,①③质子数相同,表示同种元素,说法错误;
B.①为氯原子,②为钠原子,可以形成化合物氯化钠,氯化钠由钠离子和氯离子构成,说法正确;
C.③表示氯原子得到1个电子变成氯离子,是带负电荷的阴离子,说法错误;
D.③为氯离子,④为镁离子,最外层电子数相同,但两个微粒分别为阴离子和阳离子,故化学性质不相似,说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,灵活运用原子结构示意图的含义是正确解答本题的关键。
13.【答案】B
【分析】A、根据地壳中元素的含量来分析;
B、根据物质的组成与微粒结构来分析;
C、根据微粒模型来分析;
D、根据大气污染物的种类来分析。
【解答】解:A、地壳中元素的含量由高到低依次为:氧、硅、铝、铁等,故错误;
B、宏观上,物质是由元素组成的;微观上,物质是由分子或原子或离子构成的,原子得失电子形成离子,分子是由原子构成的,在化学反应中分子又可以分为原子,故正确;
C、原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,故错误;
D、二氧化碳不是空气污染物,故错误。
故选:B。
【点评】解答本题关键是熟悉原子的构成,地壳中元素含量,物质的组成与结构。
14.【答案】C
【分析】A、根据构成物质的微粒进行分析;
B、根据原子的结构进行分析;
C、根据原子的结构进行分析;
D、根据原子的结构进行分析。
【解答】解:A、构成物质的微粒有分子、原子和离子,该选项叙述正确;
B、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,质子带正电、中子不带电,则原子核带正电,由于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,该选项叙述正确;
C、电子的质量很小,可忽略不计,则决定原子质量大小的主要是原子核,不是所有的原子中都含有中子,如普通氢原子中不含中子,该选项叙述不正确;
D、相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计,该选项叙述正确。
故选:C。
【点评】本题难度一般,主要考查原子的结构,理解相关知识为解答该题的关键。
15.【答案】C
【分析】根据氯原子的结构示意图可知质子数为17,核外电子总数为17,电子层为3层,最外层电子数为7,但在反应中因最外层电子数大于4,则容易得到1个电子而达到8最外层8电子的稳定结构来分析解答。
【解答】解:A、因质子在原子核内,在反应中不会变化,则Cl﹣和Cl两种粒子的质子数相同,说法正确;
B、因Cl原子的最外层电子数为7,Cl﹣的最外层电子数为8,则它们的核外电子数不相同,说法正确;
C、Cl﹣和Cl两种粒子的电子层数都是3,即电子层数相同,说法不正确;
D、因分子、原子、离子都是构成物质的粒子,则Cl﹣和Cl两种粒子都是构成物质的粒子,说法正确;
故选:C。
【点评】本题考查学生对原子结构的认识,明确同种元素的原子和离子之间的关系,明确原子在化学反应中发生变化的微粒及原因。
16.【答案】B
【分析】A、根据分子的性质来分析;
B、根据原子结构来分析;
C、根据离子中,质子数不等于电子数来分析;
D、根据构成物质的基本粒子来分析。
【解答】解:A、分子间存在着间隔,故正确;
B、原子可分为质子、中子和电子,故错误;
C、核电荷数=质子数,在离子中,质子数不等于电子数,因此离子的核外电子数不等于核电荷数,故正确;
D、分子、原子、离子都可以构成物质,如水是由水分子构成的,铁是由铁原子构成的,氯化钠是由钠离子与氯离子构成的,故正确。
故选:B。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记分子、原子、离子、元素与物质之间的关系,以及与之相关的知识。
17.【答案】(1)18;(2)质子数;(3)AF;(4)E。
【分析】(1)根据原子中质子数=核外电子数,进行分析解答。
(2)根据元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,进行分析解答。
(3)原子中质子数=核外电子数,若原子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构。
(4)根据决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,进行分析解答。
【解答】解:(1)I﹣是碘原子得到1个电子形成的,其原子核外最外层电子数为7,原子中质子数=核外电子数,53=2+8+x+18+7,x=18。
(2)元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,不同种元素最本质的区别是质子数(即核电荷数)不同,D、E属于不同种元素的原因是质子数不同。
(3)原子中质子数=核外电子数,若原子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构,则图2中达到稳定结构的原子是AF。
(4)决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,碘原子的最外层电子数为7,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为7,E符合要求。
【点评】本题难度不大,考查对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是正确解题的关键。
18.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)阳离子中,质子数大于核外电子数;
(2)原子中,质子数=核外电子数;
(3)最外层有8个电子的结构属于稳定结构;
(4)原子中,质子数=核外电子数。
【解答】解:(1)C中,质子数大于核外电子数,所以该粒子属于阳离子;故填:C;
(2)粒子A、B、D中,质子数=核外电子数,所以均属于原子;故填:A、B、D;
(3)最外层电子数为8的粒子结构属于稳定结构,故填:C、E;
(4)如图所示的原子中y=4,则x=2+8+4=14;故填:14。
【点评】本题主要考查学生根据质子数与核外电子数的关系进行区别原子,离子,并能灵活应用.理解结构示意图的意义是解答的基础.
19.【答案】(1)属于;质子数相同;(2)中子数不同;(3)不是;(4)3。
【分析】(1)根据元素的概念来分析;
(2)根据题干信息来分析;
(3)根据化学反应的实质来分析;
(4)根据相对原子质量的计算方法来分析。
【解答】解:(1)决定元素种类的为质子数,氘原子和氚原子中都含1个质子,则属于同种元素。
(2)由资料可知,一个氘原子中含有1个中子,一个氚原子中含有2个中子,则它们的中子数不同。
(3)化学变化中,原子种类不变,而“氘氚核聚变”中,原子种类改变,不属于化学变化。
(4)由于原子的相对原子质量约等于原子核内质子数与中子数之和,一个氚原子的原子核内有1个质子和2个中子,则其相对原子质量为1+2=3。
【点评】本题主要考查原子的定义与构成等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
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