4.2 原子结构 第1课时(同步讲义)化学沪科版2020必修第一册
2025-11-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 4.2原子结构 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 原子的构成结构 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.04 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-17 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54412378.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第四章 原子结构和化学键
4.2 原子结构
第1课时 原子的构成
教学目标
1.知道原子由质子、中子、电子构成,把握质子数 = 核电荷数 = 核外电子数,了解同位素概念,能进行简单微粒数量计算。
2.通过模型分析提微观想象能力,结合新高考情境提升概念应用与计算能力。
3.认原子结构探索的科学历程,强微观认知意识,培 “宏观辨识与微观探析” 素养。
重点和难点
重点:原子的构成微粒及数量关系、同位素概念、微粒数量简单计算。
难点:同位素概念的理解与判断、新高考情境中微粒数量关系的综合应用。
◆知识点一 原子结构的探索历程
认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即 构成的, 的结合和分离是万物变化的根本原因。
古代原子学说
德谟克利特(古希腊)
原子学说,他认为原子是 球体,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中 并保持本性不变。
近代原子学说
道尔顿(英国)
1897年发现了原子中存在 ,他认为原子是由更小的微粒构成的,使人们认识到原子是 再分的。
“葡萄干面包式”
汤姆生(英国)
根据α粒子散射现象,指出原子是由 和 构成的, 带正电荷,它几乎集中了原子的全部质量,但只占有很小的体积, 带负电荷,在原子核周围空间作高速运动。
带核原子结构模型
卢瑟福(英国)
原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上 作高速运动,每个轨道都具有一个确定的 值,运动时,既不放出 ,也不吸收 。
轨道原子结构模型
玻尔(丹麦)
20世纪末和21世纪初, 在原子核外很小的空间内做高速运动,其运动规律与一般物体不同,没有确定的 。
电子云模型
薛定谔(奥地利)
特别提醒
1.原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析,通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型,人类认识原子的历史是漫长的,也是无止境的。
2.目前,科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片,随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。
即学即练
1.人类认识原子结构经历了漫长的历程,首先发现电子的科学家是
A.卢瑟福 B.玻尔 C.汤姆生 D.道尔顿
2.下列说法正确的是
A.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的
B.人们发现了112种元素,即共有112种核素
C.同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
D.原子结构模型演变历史可以表示为:
3.化学中的模型有实物模型、理论模型等,其中电离模型是由提出的
A.阿伦尼乌斯 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D.阿伏伽德罗
◆知识点二 原子的表示方法、质量数及原子结构
1、原子的表示方法:
表示方法:
的含义
代表一个质量数为A、质子数为Z的原子
2、质量数
(1)概念:原子核内所有 和 的相对质量取近似整数值后相加所得的数值
(2)构成原子的微粒间的两个关系
①质量数(A)= (Z)+ (N)
②质子数= = =
3、符号中各个字母的含义:
4、构成原子的微粒及作用
5、原子和离子中微粒间的数量关系
(1)原子:核外电子数= = ,如N原子:
(2)正离子:核外电子数=质子数 所带电荷数,如Na+:
(3)负离子:核外电子数=质子数 所带电荷数,如S2-:
特别提醒
1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如:正负离子中
2.有质子的微粒不一定有中子,如:1H;有质子的微粒不一定有电子,如:H+
3.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如:F与OH-
4.核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如:Al3+和Na+、F-等,NH与OH-等
5.原子的结构:原子是由原子核以及核外电子构成的,而原子核又由质子和中子构成。相对于原子而言,原子核的体积很小,电子都在核外进行高速运动。原子的质量几乎都集中在原子核上,电子的质量可以忽略,而质子和中子的质量近似相等。
即学即练
4.某些原子的原子结构可用下图表示,其中“●”表示质子或电子,“○”表示中子。
下列有关叙述正确的是
A.①②③是不同元素的原子 B.①②③之间的转变是化学变化
C.①②③互为同位素 D.①②③具有相同的质量数
5.如图为某原子结构的模型示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的个数有
①决定该原子种类的粒子是b
②原子的质量集中在a和c上
③原子中b与c的数目一定相同
④原子中a与c的数目一定相同
⑤a、b、c三种粒子构成了原子核
⑥该原子核外有6个电子
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
6.氯(Cl)是一种重要的元素,其原子结构示意图如图。下列说法正确的是
A.氯原子在反应中易失去电子 B.氯离子符号为Cl
C.氯原子核内有17个质子 D.氯属于金属元素
一、核外电子排布的规律
1、电子的能量
(1)在多电子原子里,电子的能量不同
(2)在离核近的区域运动的电子的能量较低,在离核远的区域运动的电子的能量较高
2、电子层
(1)概念:在多电子原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层
(2)不同电子层的表示及能量关系
各电子层由内到外
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
字母代号
K
L
M
N
O
P
Q
最多容纳电子数(2n2)
2
8
18
32
50
72
98
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
3、原子核外电子的排布规律
(1)能量最低原则:核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里
(2)分层排布原则:
①每层最多容纳的电子数为2n2个
②最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个)
③次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个
④对于主族元素,除最外层外,每一层的电子数必须为2n2这个数值
核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如:M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子
实践应用
7.下列说法中错误的是
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某原子的核电荷数与最外层电子数相等
8.某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍,此元素是
A.氟 B.氧 C.氮 D.碳
9.某离子的原子核里有n个质子,该离子的电子层排布与氩原子相同,此离子所带的电荷可能是
A.+(n-18) B.-n C.-(n+18) D.+(18-n)
2、 结构示意图
原子的结构示意图
离子结构示意图
Na+
Cl-
核内质子数等于核外电子数
正离子:核外电子数小于核电荷数
负离子:核外电子数大于核电荷数
实践应用
10.根据下列三种微粒结构示意图,所获取信息不正确的是
A.图中总共有两种元素
B.①所表示粒子在化学变化中容易失去电子
C.②表示的是离子,③表示的是原子
D.②表示的符号是Al3+
11.下列原子在化学变化中易得电子的是
A. B. C. D.
12.如图是氟元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图,下列表述错误的是
A.氟属于非金属元素 B.氟原子核内有9个质子
C.化学反应中氟原子易得电子 D.氟的相对原子质量为19.00g
考点一 原子的结构
【例1】江津硒玉的发现,填补了重庆一直没有玉石产地的空白。已知元素周期表中硒的信息及其原子结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A.硒属于非金属元素
B.硒的相对原子质量为78.96
C.示意图中的n=6
D.的质子数为32
解题要点
【变式1-1】钼元素在元素周期表中的相关信息如图。下列说法错误的是
A.钼属于金属元素
B.一个钼原子的核内含有42个质子
C.一个钼原子的质量为95.96 g
D.一个钼原子的核外含有42个电子
【变式1-2】我国科研人员利用激光操控方法,从原子束流中直接俘获原子,实现了对同位素的灵敏检测。下列关于的说法不正确的是
A.质量数为41 B.质子数为20
C.中子数为21 D.与的化学性质不同
考点二 核外电子排布的规律和结构示意图
【例2】某元素原子的核外有3个电子层,最外层有4个电子,则该原子核内的质子数为
A.16 B.15 C.14 D.13
解题要点
1.每层最多容纳的电子数为2n2个
2.最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个)
3.次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个
4.对于主族元素,除最外层外,每一层的电子数必须为2n2这个数值
核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如:M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子
【变式2-1】下列核外电子排布所表示的粒子一定属于短周期元素的是
A. B. C. D.
【变式2-2】下列说法正确的是
A.稀有气体元素的原子最外层都达到8电子的稳定结构
B.中含有个电子
C.与的质子数和电子数不同
D.19K原子核外能量最高的电子处于N层
考点三 原子中相关数值及其之间相互关系
【例3】已知R2-的核内有n个中子,R原子的质量数为M,则mgR2-中含有电子的物质的量为
A.mol B. mol
C.mol D.mol
解题要点
1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等
2质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
【变式3-1】是一种有甜味、能溶于水、能助燃的无色气体,它能刺激神经使人发笑,俗称“笑气”;它具有麻醉作用,曾用作牙科麻醉剂。现有等物质的量的笑气和,下列数值一定相同的是
A.体积 B.氧原子数 C.原子数 D.质子数
【变式3-2】中药材陈皮含有香芹酮(化学式为),具有理气健脾、燥湿化痰的功效。下列关于香芹酮的说法错误的是
A.属于有机化合物
B.其由10个碳原子、14个氢原子、1个氧原子构成
C.其中碳、氢元素的质量比为60:7
D.3种组成元素中氢元素的质量分数最小
基础达标
1.(24-25高一上·上海·期中)下列说法正确的是
A.从原子结构模型的发展历程可以看出,一些理论会随着人们知识的积累和方法与技术的积累而不断完善或改进
B.汤姆生通过阴极射线发现电子后,提出了“有核模型”
C.卢瑟福根据粒子散射现象,提出了“葡萄干面包”的原子结构模型
D.泰勒根据氢原子光谱,引入量子论观点,提出了“原子轨道模型”
2.(24-25高一上·上海·期中)原子结构模型的演变顺序正确的是
①道尔顿模型 ②有核模型 ③葡萄干面包模型 ④德谟克利特的古典原子论
A.④①③② B.①②③④ C.①③②④ D.①③④②
3.(23-24高一上·上海徐汇·开学考试)下列对粒子散射实验的解释中正确的是
A.能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核远的粒子
B.极少数粒子被弹回,是由于原子内部有一个体积很小,且占据该原子所有质量的核
C.原子核很小,粒子接近它的机会很少,故绝大多数粒子仍沿原来方向前进
D.使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力
4.(23-24高一上·上海·期末)高铁列车上的烟雾传感器,其主体是有镅(Am)放射源的电离室。下列相关说法正确的是
A.电子数为146 B.质量数为336 C.中子数为241 D.质子数为95
5.(24-25高一上·上海青浦·期末)已知为阿伏加德罗常数的值。在标准状况下,中所含的中子数为
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·上海·开学考试)与元素的化学性质关系最密切的是
A.核内质子数 B.核外电子总数 C.最外层电子数 D.电子层数
7.(23-24高一上·上海·期中)下面所列的电子层中能量最高的是
A.K层 B.L层 C.M层 D.N层
8.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列微粒中,最外层是8个电子,并与相差两个电子层的是
A. B. C. D.
9.(23-24高一上·上海黄浦·阶段练习)下列原子中,最难形成离子的是
A. B. C. D.
10.(22-23高一上·上海黄浦·期中)元素的化学性质主要取决于
A.核电荷数 B.质量数和质子数
C.原子的最外层电子数 D.相对原子质量
11.(22-23高一上·上海浦东新·期末)1~18号元素中,原子核外电子层数等于最外层电子数的元素一共有
A.1种 B.3种 C.5种 D.7种
12.(25-26高一上·上海·开学考试)如图为锌元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图。下列有关锌元素的说法不正确的是
A.锌原子核内质子数为30 B.K层电子的能量与N层电子的能量相同
C.锌元素的相对原子质量为65.38 D.锌在反应中容易失去2个电子
13.(23-24高一上·上海黄浦·阶段练习)下列叙述正确的是
A.若两粒子的核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡是单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.如果两原子的核外电子排布相同,那么它们一定属于同种元素
D.非金属元素的最外层电子数一定不小于4
14.(22-23高一上·上海浦东新·期末)化合物 X2Y 是由具有相同电子层结构的正负离子构成,该化合物可能是
A.Na2O B.N2O C.CaF2 D.K2O
15.(23-24高一上·上海浦东新·期中)回答下列问题:
(1)原子核外电子是分层排布的,当N层为最外层时,最多可容纳电子数是 ;
(2)某元素原子,L层上的电子数是M层电子数的两倍,中子数为15,可表示相关信息的原子符号为 ;
(3)原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示,如:
a b c d
微粒d在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子,达到 结构;这些微粒中的稀有气体元素原子的电子式是 ;和两种离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同,则的结构示意图为 ,的电子式为 。
综合应用
1.(23-24高一上·上海普陀·期中)科学家们通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列相关说法中正确的是
A.所有的原子都含有质子、中子和电子
B.质子数决定元素的种类,中子数决定核素的种类
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
2.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列关于原子结构及微粒间的数量关系,说法正确的是
A.质子数相同的微粒一定属于同一种元素
B.微粒具有相同的电子层结构
C.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
D.一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等
3.(24-25高一上·上海·期中)如图是锂元素在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A.锂原子的质量数为3
B.锂原子在化学反应中容易得到电子
C.锂元素的相对原子质量为6.941g/mol
D.氯化锂的化学式为LiCl
4.(22-23高一上·上海徐汇·期末)下列叙述中错误的是
A.原子的核外M层电子数是L层电子数一半的元素是硅
B.原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍的元素是硼
C.原子的次外层电子数是最外层电子数的元素是氧
D.与氖原子电子层排布相同的离子一定是钠离子
5.(24-25高一上·上海·期中)合成得到Ts的过程可表示为Ca+Bk→Ts +310n,其中微粒表示 。
A.质子 B.电子 C.中子 D.α粒子
6.(24-25高一上·上海·期中)据悉,科学家通过粒子加速器进行实验,获得了6个非常罕见的铁(26号元素)原子,该原子的质量数为45;该铁原子的核内中子数为 ,核外电子数为 。
7.(23-24高一上·上海·期中)铜元素有两种核素,相关数据如下表所示。
核素
质子数
中子数
相对原子质量
丰度
甲
29
34
62.9298
69.1%
乙
29
36
64.9278
30.9%
(1)甲核素的质量数为: 。
(2)乙核素的符号为: 。
(3)铜元素的近似相对原子质量计算式(不要求算出结果): 。
拓展培优
8.(23-24高一上·上海宝山·期末)《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种核素的比例确定“北京人”生存年代的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
(1)27Al是地壳中最丰富的金属元素,其原子含有中子数为 ,与26Al互为 。
(2)用化学符号表示:铝离子的结构示意图 ,硅原子的电子式 。
(3)Al与Al3+两种微粒结构上相同的是_______(填选项字母)。
A.质子数 B.中子数 C.电子层数 D.最外层电子数
(4)自然界一共存在三种硅的稳定同位素,分别是28Si、29Si和30Si,计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为:28×a1%+29×a2%+30×a3%,其中a1%、a2%……是指各同位素的 。核外能量最高的电子位于 (填电子层符号)层。
(5)A、B、C、D四种微粒都含10个电子,若A++B-C+D↑,则A+和B-分别是 、 。除C、D外,再写出2个含10个电子的分子 、 。
(6)10g10Be所含的中子数与质子数之差为 个。
9.(23-24高一上·上海·期末)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
84消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000mL
质量分数:25%
密度:1.192g·cm-3
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 mol·L-1。
(2)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是_______。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
B.需要称量NaClO固体的质量为149.0g
C.将NaClO固体于烧杯中溶解后,应立即将溶液转移到容量瓶中
D.配制好的溶液可置于容量瓶中保存
(3)84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合后使用,就会对人体产生严重的危害,发生的反应如下:,取100mL上述稀释过的84消毒液与足量洁厕灵混合,产生氯气的体积在标准状况下约为 L(保留两位有效数字)。
(4)写出与Cl-具有相同电子数的正离子、负离子、分子各一种: 、 、 。
10.(23-24高一上·上海·期中)中国计量科学研究院自主研制出了精确度极高的NIM5铯(133Cs)原子喷泉钟,2 000万年不差一秒。已知该铯原子的质子数为55,则该原子的中子数和质子数之差为 。
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第四章 原子结构和化学键
4.2 原子结构
第1课时 原子的构成
教学目标
1.知道原子由质子、中子、电子构成,把握质子数 = 核电荷数 = 核外电子数,了解同位素概念,能进行简单微粒数量计算。
2.通过模型分析提微观想象能力,结合新高考情境提升概念应用与计算能力。
3.认原子结构探索的科学历程,强微观认知意识,培 “宏观辨识与微观探析” 素养。
重点和难点
重点:原子的构成微粒及数量关系、同位素概念、微粒数量简单计算。
难点:同位素概念的理解与判断、新高考情境中微粒数量关系的综合应用。
◆知识点一 原子结构的探索历程
认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的,原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
古代原子学说
德谟克利特(古希腊)
原子学说,他认为原子是实心球体,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中不可再分割并保持本性不变。
近代原子学说
道尔顿(英国)
1897年发现了原子中存在电子,他认为原子是由更小的微粒构成的,使人们认识到原子是可以再分的。
“葡萄干面包式”
汤姆生(英国)
根据α粒子散射现象,指出原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,它几乎集中了原子的全部质量,但只占有很小的体积,核外电子带负电荷,在原子核周围空间作高速运动。
带核原子结构模型
卢瑟福(英国)
原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上绕核作高速运动,每个轨道都具有一个确定的能量值,运动时,既不放出能量,也不吸收能量。
轨道原子结构模型
玻尔(丹麦)
20世纪末和21世纪初,电子在原子核外很小的空间内做高速运动,其运动规律与一般物体不同,没有确定的轨道。
电子云模型
薛定谔(奥地利)
特别提醒
1.原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析,通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型,人类认识原子的历史是漫长的,也是无止境的。
2.目前,科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片,随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。
即学即练
1.人类认识原子结构经历了漫长的历程,首先发现电子的科学家是
A.卢瑟福 B.玻尔 C.汤姆生 D.道尔顿
【答案】C
【详解】A.卢瑟福,提出了带核的行星模型,A不符合题意;
B.玻尔,提出了电子分层排布的模型,B不符合题意;
C.汤姆逊,发现了电子并提出了葡萄干面包模型,C符合题意;
D.道尔顿,最早提出原子的实心球形模型,D不符合题意;
故选C。
2.下列说法正确的是
A.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的
B.人们发现了112种元素,即共有112种核素
C.同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
D.原子结构模型演变历史可以表示为:
【答案】C
【详解】A.H原子核内没有中子,A错误;
B.同种元素的不同原子是该元素的不同核素,发现元素112种,原子种类大于112种,即核素种类大于112种,B错误;
C.同一元素各种核素质量数不同,但是核外电子排布相同,化学性质几乎相同,C正确;
D.原子结构模型从最早的道尔顿实心球模型,到汤姆生提出葡萄干面包模型,再由卢瑟福通过实验提出核式结构模型,最后波尔提出轨道模型,D错误;
故本题选C。
3.化学中的模型有实物模型、理论模型等,其中电离模型是由提出的
A.阿伦尼乌斯 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D.阿伏伽德罗
【答案】A
【详解】A.瑞典化学家阿伦尼乌斯通过研究电解质稀溶液的导电性,提出了电离模型,即电解质溶于水会自动地解离成离子,A正确;
B.拉瓦锡以氧化学说闻名,首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论,B错误;
C.英国科学家道尔顿在化学上的主要贡献是提出了近代原子学说, C错误;
D.意大利科学家阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,并创立了分子学说,D错误;
故选A。
◆知识点二 原子的表示方法、质量数及原子结构
1、原子的表示方法:
表示方法:
的含义
代表一个质量数为A、质子数为Z的原子
2、质量数
(1)概念:原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值
(2)构成原子的微粒间的两个关系
①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
②质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
3、符号中各个字母的含义:
4、构成原子的微粒及作用
5、原子和离子中微粒间的数量关系
(1)原子:核外电子数=质子数=核电荷数,如N原子:
(2)正离子:核外电子数=质子数-所带电荷数,如Na+:
(3)负离子:核外电子数=质子数+所带电荷数,如S2-:
特别提醒
1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如:正负离子中
2.有质子的微粒不一定有中子,如:1H;有质子的微粒不一定有电子,如:H+
3.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如:F与OH-
4.核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如:Al3+和Na+、F-等,NH与OH-等
5.原子的结构:原子是由原子核以及核外电子构成的,而原子核又由质子和中子构成。相对于原子而言,原子核的体积很小,电子都在核外进行高速运动。原子的质量几乎都集中在原子核上,电子的质量可以忽略,而质子和中子的质量近似相等。
即学即练
4.某些原子的原子结构可用下图表示,其中“●”表示质子或电子,“○”表示中子。
下列有关叙述正确的是
A.①②③是不同元素的原子 B.①②③之间的转变是化学变化
C.①②③互为同位素 D.①②③具有相同的质量数
【答案】C
【详解】A.元素种类由质子数决定,①②③质子数均为1(核外电子数=质子数=1),属于同种元素(氢元素),A错误;
B.化学变化不涉及原子核内中子数改变,①②③的转变是中子数变化,属于核反应,非化学变化,B错误;
C.①②③质子数相同(均为1)、中子数不同(0、1、2),符合同位素定义,C正确;
D.质量数=质子数+中子数,①为1、②为2、③为3,质量数不同,D错误;
故选C。
5.如图为某原子结构的模型示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的个数有
①决定该原子种类的粒子是b
②原子的质量集中在a和c上
③原子中b与c的数目一定相同
④原子中a与c的数目一定相同
⑤a、b、c三种粒子构成了原子核
⑥该原子核外有6个电子
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】由图可知,c为质子,b为中子,a为电子,以此解题。
【详解】①决定原子种类的是质子数,b为中子,①错误;
②原子质量集中在原子核(b中子和c质子),a为电子,质量可以忽略,②错误;
③质子数与中子数不一定相同,如H原子,③错误;
④原子呈电中性,电子数与质子数相等,④正确;
⑤原子核由质子和中子构成,电子在核外,⑤错误;
⑥由图可知,该原子核外电子数为6,⑥正确;
正确的说法为④⑥,共2个,故选C。
6.氯(Cl)是一种重要的元素,其原子结构示意图如图。下列说法正确的是
A.氯原子在反应中易失去电子 B.氯离子符号为Cl
C.氯原子核内有17个质子 D.氯属于金属元素
【答案】C
【详解】A.氯原子最外层电子数为7,在反应中易得到1个电子达到8电子稳定结构,而非失去电子,A错误;
B.氯离子是氯原子得到1个电子后形成的带1个单位负电荷的离子,符号应为Cl⁻,Cl表示氯原子,B错误;
C.氯的原子序数为17,原子序数=质子数,故氯原子核内有17个质子,C正确;
D.氯的汉字名称带“气”字头,属于非金属元素,D错误;
故答案选C。
一、核外电子排布的规律
1、电子的能量
(1)在多电子原子里,电子的能量不同
(2)在离核近的区域运动的电子的能量较低,在离核远的区域运动的电子的能量较高
2、电子层
(1)概念:在多电子原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层
(2)不同电子层的表示及能量关系
各电子层由内到外
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
字母代号
K
L
M
N
O
P
Q
最多容纳电子数(2n2)
2
8
18
32
50
72
98
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
3、原子核外电子的排布规律
(1)能量最低原则:核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里
(2)分层排布原则:
①每层最多容纳的电子数为2n2个
②最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个)
③次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个
④对于主族元素,除最外层外,每一层的电子数必须为2n2这个数值
核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如:M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子
实践应用
7.下列说法中错误的是
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某原子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【详解】A.K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18,K层上可排1个电子,也可排2个电子,A正确;
B.当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,又,B错误;
C.K层上最多只能排2个电子,,即存在M层和L层都为8个电子的离子,、等均有可能,C正确;
D.H、的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等,D正确;
故选B。
8.某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍,此元素是
A.氟 B.氧 C.氮 D.碳
【答案】B
【详解】根据原子核外电子的排布规律可知其电子排布为,该元素是氧元素;
故答案为:B。
9.某离子的原子核里有n个质子,该离子的电子层排布与氩原子相同,此离子所带的电荷可能是
A.+(n-18) B.-n C.-(n+18) D.+(18-n)
【答案】A
【分析】
氩原子的结构示意图为,某离子的电子层排布与氩原子相同,则该离子可能是K+、Ca2+、Cl-等。
【详解】A.若是K原子则n=19,K+所带的电荷为+(19-18),A正确;
B.不可能存在带-n电荷的离子满足以上条件,B错误;
C.不可能存在带-(n+18)电荷的离子满足以上条件,C错误;
D.若n=16则对应的离子为+(18-16),但+2硫离子的核外电子排布式与氩原子不同,无满足以上条件的带+(18-n) 电荷的离子,D错误;
故选A。
2、 结构示意图
原子的结构示意图
离子结构示意图
Na+
Cl-
核内质子数等于核外电子数
正离子:核外电子数小于核电荷数
负离子:核外电子数大于核电荷数
实践应用
10.根据下列三种微粒结构示意图,所获取信息不正确的是
A.图中总共有两种元素
B.①所表示粒子在化学变化中容易失去电子
C.②表示的是离子,③表示的是原子
D.②表示的符号是Al3+
【答案】B
【分析】①是N的原子结构示意图,②是Al3+的结构示意图,③是Al的原子结构示意图。
【详解】A.图中总共两种元素即N和Al两种元素,A项正确;
B.①所表示粒子最外层有5个电子,在化学变化中容易得到电子,B项错误;
C.②表示的是铝离子,③表示的是铝原子,C项正确;
D.②表示的符号是Al3+,D项正确;
故选B。
11.下列原子在化学变化中易得电子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
A. 是硅原子结构示意图,最外层有4个电子,不易得也不易失电子,故不选A;
B. 是钠原子结构示意图,最外层有1个电子,化学变化中易失1个电子,故不选B;
C. 是He原子结构示意图,为稀有气体,结构稳定,不易得也不易失电子,故不选C;
D. 是F原子结构示意图,最外层有7个电子,化学变化中得1个电子,故选D;
选D。
12.如图是氟元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图,下列表述错误的是
A.氟属于非金属元素 B.氟原子核内有9个质子
C.化学反应中氟原子易得电子 D.氟的相对原子质量为19.00g
【答案】D
【详解】A.根据“氟”的偏旁可知,氟属于非金属元素,A正确;
B.由图可知,氟是9号元素,氟原子核内有9个质子,B正确;
C.氟原子的最外层电子数是7,化学反应中氟原子易获得1个电子形成稳定结构,C正确;
D.相对原子质量是指一个原子的实际质量与一个12C原子的质量的的比值,故氟的相对原子质量为19.00,D错误;
故选D。
考点一 原子的结构
【例1】江津硒玉的发现,填补了重庆一直没有玉石产地的空白。已知元素周期表中硒的信息及其原子结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A.硒属于非金属元素
B.硒的相对原子质量为78.96
C.示意图中的n=6
D.的质子数为32
【答案】D
【详解】A.硒带“石”字旁,属于非金属元素,A正确;
B.元素周期表中汉字下方数字表示相对原子质量,硒的相对原子质量为78.96,B正确;
C.原子中质子数=核外电子数,硒原子质子数为34,则2+8+18+n=34,解得n=6,C正确;
D.是硒原子得到2个电子形成的,质子数不变,仍为34,D错误;
故答案选D。
解题要点
【变式1-1】钼元素在元素周期表中的相关信息如图。下列说法错误的是
A.钼属于金属元素
B.一个钼原子的核内含有42个质子
C.一个钼原子的质量为95.96 g
D.一个钼原子的核外含有42个电子
【答案】C
【详解】A.元素名称“钼”带“钅”字旁,属于金属元素,A正确;
B.元素周期表中左上角数字为原子序数,原子序数=质子数,钼的原子序数为42,则一个钼原子的核内含有42个质子,B正确;
C.元素周期表中下方数字为相对原子质量,单位是“1”,通常省略,钼的相对原子质量为95.96,不是一个钼原子的实际质量,C错误;
D.原子中质子数=核外电子数,钼原子质子数为42,则核外电子数为42,D正确;
答案选C。
【变式1-2】我国科研人员利用激光操控方法,从原子束流中直接俘获原子,实现了对同位素的灵敏检测。下列关于的说法不正确的是
A.质量数为41 B.质子数为20
C.中子数为21 D.与的化学性质不同
【答案】D
【详解】A.核素的左上角表示质量数,质量数为41,故A正确;
B.核素左下角表示质子数,质子数为20,故B正确;
C.原子核内中子数为41—20=21,故C正确;
D.与的质子数相同,最外层电子数相同,化学性质相似,故D错误;
故选D。
考点二 核外电子排布的规律和结构示意图
【例2】某元素原子的核外有3个电子层,最外层有4个电子,则该原子核内的质子数为
A.16 B.15 C.14 D.13
【答案】C
【详解】3个电子层,最外层有4个电子,故核外电子数为2+8+4=14,原子的核内质子数等于核外电子数,故质子数为14;
故选C。
解题要点
1.每层最多容纳的电子数为2n2个
2.最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个)
3.次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个
4.对于主族元素,除最外层外,每一层的电子数必须为2n2这个数值
核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如:M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子
【变式2-1】下列核外电子排布所表示的粒子一定属于短周期元素的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.根据结构示意图可知,若其为原子,则该元素为Ar,为短周期元素;若为阳离子,则该元素为第四周期元素;若为阴离子,则该元素为第三周期元素,故该粒子不一定是短周期元素,A错误;
B.根据结构示意图可知,此微粒为原子,且有四个电子层,故为第四周期元素,B错误;
C.根据结构示意图可知,此微粒可能为原子,则为第二周期元素;可能为阳离子,则该元素为第三周期元素;可能为阴离子,则该元素为第二周期元素,故此微粒一定是短周期元素,C正确;
D.根据结构示意图可知,此微粒一定为原子,且为第四周期元素,故不是短周期,D错误;
故答案选C。
【变式2-2】下列说法正确的是
A.稀有气体元素的原子最外层都达到8电子的稳定结构
B.中含有个电子
C.与的质子数和电子数不同
D.19K原子核外能量最高的电子处于N层
【答案】D
【详解】A.稀有气体元素的原子中,氦的最外层电子数为2,其它稀有气体原子的最外层都达到8电子的稳定结构,A不正确;
B.1个O原子的核外电子数目为8,1个原子的核外电子总数为8×2+2=18,则中含有1.8NA个电子,B不正确;
C.与的质子数都为11,电子数都为10,C不正确;
D.19K的原子结构有4层,则原子核外能量最高的电子处于N层,D正确;
故选D。
考点三 原子中相关数值及其之间相互关系
【例3】已知R2-的核内有n个中子,R原子的质量数为M,则mgR2-中含有电子的物质的量为
A.mol B. mol
C.mol D.mol
【答案】D
【详解】已知R2-的核内有n个中子,R原子的质量数为M,R2-含有的电子数为M-n+2,则mgR2-中含有电子的物质的量为,所以mgR2-阴离子含有的电子的物质的量为=mol;
答案选D。
解题要点
1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等
2质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
【变式3-1】是一种有甜味、能溶于水、能助燃的无色气体,它能刺激神经使人发笑,俗称“笑气”;它具有麻醉作用,曾用作牙科麻醉剂。现有等物质的量的笑气和,下列数值一定相同的是
A.体积 B.氧原子数 C.原子数 D.质子数
【答案】C
【详解】A.体积是否相同取决于气体所处的温度和压强,题目未说明条件是否相同,因此体积不一定相同,A不符合题意;
B.每个N2O分子含1个O原子,每个NO2分子含2个O原子,等物质的量时氧原子数一定不同,B不符合题意;
C.每个N2O和NO2分子均含3个原子,等物质的量时总原子数相同,C符合题意;
D.N2O的每个分子质子数为2×7+8=22,NO2的每个分子质子数为7+2×8=23,等物质的量时总质子数不同,D不符合题意;
故选C。
【变式3-2】中药材陈皮含有香芹酮(化学式为),具有理气健脾、燥湿化痰的功效。下列关于香芹酮的说法错误的是
A.属于有机化合物
B.其由10个碳原子、14个氢原子、1个氧原子构成
C.其中碳、氢元素的质量比为60:7
D.3种组成元素中氢元素的质量分数最小
【答案】B
【详解】A.香芹酮含碳元素,属于有机化合物,A正确;
B.化学式表示每个分子中的原子数目,但选项未明确“每个分子”,错误描述物质构成方式,B错误;
C.碳氢质量比计算为(10×12):(14×1)=120:14=60:7,C正确;
D.总摩尔质量150g/mol,氢质量分数≈9.33%,氧≈10.67%,碳为1-9.33%-10.67%=80%,氢最小,D正确;
故选B。
基础达标
1.(24-25高一上·上海·期中)下列说法正确的是
A.从原子结构模型的发展历程可以看出,一些理论会随着人们知识的积累和方法与技术的积累而不断完善或改进
B.汤姆生通过阴极射线发现电子后,提出了“有核模型”
C.卢瑟福根据粒子散射现象,提出了“葡萄干面包”的原子结构模型
D.泰勒根据氢原子光谱,引入量子论观点,提出了“原子轨道模型”
【答案】A
【详解】A.从原子结构模型的发展历程可以看出,一些理论具有阶段性,随着技术的进步,会不断的修正和完善,A正确;
B.汤姆生提出“葡萄干面包式”,B错误;
C.卢瑟福提出了“有核模型”或“行星模型”,C错误;
D.玻尔根据氢原子光谱,引入量子论观点,提出“原子轨道模型”,D错误;
故选:A
2.(24-25高一上·上海·期中)原子结构模型的演变顺序正确的是
①道尔顿模型 ②有核模型 ③葡萄干面包模型 ④德谟克利特的古典原子论
A.④①③② B.①②③④ C.①③②④ D.①③④②
【答案】A
【详解】④德谟克里特(约公元前460-公元前370)提出的古典原子论;
①1808年,英国科学家道尔顿提出了原子论;
③1904年汤姆孙提出的葡萄干面包原子模型;
②1911年卢瑟福提出原子结构有核模型;
故各阶段的先后顺序是④①③②。
故选A。
3.(23-24高一上·上海徐汇·开学考试)下列对粒子散射实验的解释中正确的是
A.能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核远的粒子
B.极少数粒子被弹回,是由于原子内部有一个体积很小,且占据该原子所有质量的核
C.原子核很小,粒子接近它的机会很少,故绝大多数粒子仍沿原来方向前进
D.使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力
【答案】C
【详解】A.离原子核近的粒子受到的原子核对它的库伦力就大,能产生大角度偏转,故A错误;
B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,不是全部在原子核,B错误;
C.只有当粒子与核十分接近时,才会受到很大库仑斥力,而原子核很小,所以粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度的偏转,而绝大多数基本按直线方向前进,C正确;
D.使粒子产生偏转的力主要是原子核对粒子的库仑力的作用,D错误;
故选C。
4.(23-24高一上·上海·期末)高铁列车上的烟雾传感器,其主体是有镅(Am)放射源的电离室。下列相关说法正确的是
A.电子数为146 B.质量数为336 C.中子数为241 D.质子数为95
【答案】D
【详解】A.Am的质子数和核外电子数均为95,故A错误;
B.Am质量数为241,故B错误;
C.Am的中子数为241-95=146,故C错误;
D.Am的质子数为95,故D正确;
答案选D。
5.(24-25高一上·上海青浦·期末)已知为阿伏加德罗常数的值。在标准状况下,中所含的中子数为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】标准状况下, 的物质的量为:,每个 分子含个氧原子,每个氧原子有个中子,因此每个分子含中子:,的分子中,中子总物质的量为:,对应的中子数为:。
故选D。
6.(24-25高一上·上海·开学考试)与元素的化学性质关系最密切的是
A.核内质子数 B.核外电子总数 C.最外层电子数 D.电子层数
【答案】C
【详解】因原子核内的质子和中子在反应中不变化,则不会影响元素的化学性质,当元素原子的最外层电子数少于4个时,在反应中一般失去电子而满足最外层8电子的稳定结构,当最外层电子数多于4个时,在反应中一般得到电子而满足最外层8电子的稳定结构,即最外层电子数决定元素的化学性质,故选C。
7.(23-24高一上·上海·期中)下面所列的电子层中能量最高的是
A.K层 B.L层 C.M层 D.N层
【答案】D
【详解】处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布,按照核外电子距离原子核的远近划分为能层,由近及远分别为K、L、M、N、O、P、Q,距离原子核越近,电子所具有的能量越低,则电子层中能量最高的是N层,故选D。
8.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列微粒中,最外层是8个电子,并与相差两个电子层的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】核外电子数为0,相差两个电子层,最外层是8个电子的微粒核外有10个电子
【详解】A. 核外有2个电子,A不符合;
B. 核外有10个电子,B符合;
C. 核外有18个电子,C不符合;
D. 核外有2个电子,D不符合;
选B。
9.(23-24高一上·上海黄浦·阶段练习)下列原子中,最难形成离子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】四种原子分别为F、Ne、O、H,其中Ne原子最外层达到8电子稳定结构,化学性质比较稳定,不易得到电子,很难形成离子,故选:B。
10.(22-23高一上·上海黄浦·期中)元素的化学性质主要取决于
A.核电荷数 B.质量数和质子数
C.原子的最外层电子数 D.相对原子质量
【答案】C
【详解】元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子数,故选C。
11.(22-23高一上·上海浦东新·期末)1~18号元素中,原子核外电子层数等于最外层电子数的元素一共有
A.1种 B.3种 C.5种 D.7种
【答案】B
【详解】1~18号元素中,原子核外电子层数等于最外层电子数的元素是氢、铍、铝,一共有3种,故选B。
12.(25-26高一上·上海·开学考试)如图为锌元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图。下列有关锌元素的说法不正确的是
A.锌原子核内质子数为30 B.K层电子的能量与N层电子的能量相同
C.锌元素的相对原子质量为65.38 D.锌在反应中容易失去2个电子
【答案】B
【详解】A.原子序数等于原子的质子数,由题干图示信息可知,锌原子核内质子数为30,A正确;
B.原子核外电子在核外能量不同的不连续壳层上,由内向外电子的能量由低到高,即K层电子的能量比N层电子的能量更低,B错误;
C.由题干图示信息可知,锌元素的相对原子质量为65.38,C正确;
D.由题干原子结构示意图可知,锌原子的最外层上有2个电子,故在反应中容易失去2个电子,D正确;
故答案为:B。
13.(23-24高一上·上海黄浦·阶段练习)下列叙述正确的是
A.若两粒子的核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡是单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.如果两原子的核外电子排布相同,那么它们一定属于同种元素
D.非金属元素的最外层电子数一定不小于4
【答案】C
【详解】A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则化学性质不一定相同,可能是两种离子,如Na+和O2-,故A错误;
B.由单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子核外电子排布,如H+,故B错误;
C.原子中核外电子数=核内质子数,元素是具有相同质子数的同一类原子,所以两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同一种元素,故C正确;
D.一般非金属元素的最外层电子数都大于或等于4,H的最外层电子数为1,故D错误;
故选:C。
14.(22-23高一上·上海浦东新·期末)化合物 X2Y 是由具有相同电子层结构的正负离子构成,该化合物可能是
A.Na2O B.N2O C.CaF2 D.K2O
【答案】A
【分析】根据题意,化合物 X2Y中X、Y形成的离子的核外电子数相同;
【详解】A.中核外电子数为10,核外电子数为10,故A选;
B.中N为+1价,形成的离子核外6个电子,核外电子数为10,故B不选;
C.中核外18个电子,核外电子数为10,故C不选;
D.中核外18个电子,核外电子数为10,故D不选;
故选A。
15.(23-24高一上·上海浦东新·期中)回答下列问题:
(1)原子核外电子是分层排布的,当N层为最外层时,最多可容纳电子数是 ;
(2)某元素原子,L层上的电子数是M层电子数的两倍,中子数为15,可表示相关信息的原子符号为 ;
(3)原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示,如:
a b c d
微粒d在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子,达到 结构;这些微粒中的稀有气体元素原子的电子式是 ;和两种离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同,则的结构示意图为 ,的电子式为 。
【答案】(1)8
(2)
(3) 失去 稳定
【详解】(1)原子核外电子排布规律为最外层容纳电子数最多为8(K层为最外层最多为2);
(2)L层上的电子数是M层电子数的两倍,则M层电子数为4,该元素原子核外有14个电子,原子核电荷数为14,该元素为Si,原子的中子数为15,质量数为14+15=29,则该原子符号为;
(3)微粒d原子核内有11个质子,为Na原子,最外层有1个电子,不稳定容易失去1个电子,形成Na+稳定的电子层结构;c为稀有气体元素原子,其电子式为;和两种离子分别为、,其中的结构示意图为,的电子式为。
综合应用
1.(23-24高一上·上海普陀·期中)科学家们通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列相关说法中正确的是
A.所有的原子都含有质子、中子和电子
B.质子数决定元素的种类,中子数决定核素的种类
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
【答案】C
【详解】A.有的原子不含中子,如,A错误;
B.质子数决定元素的种类,质子数与中子数决定核素的种类,B错误;
C.质子带正电,电子带负电,则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引,C正确;
D.随科学的发展,认识到质子和中子还可以再分,质子和中子里面还有更小的微粒——夸克,D错误;
故选C。
2.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列关于原子结构及微粒间的数量关系,说法正确的是
A.质子数相同的微粒一定属于同一种元素
B.微粒具有相同的电子层结构
C.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
D.一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等
【答案】D
【详解】A. 质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,例如Ne、H2O分子、NH3分子均为10个质子,但不是同种元素,A错误;
B.微粒Na+、Mg2+核外电子排布是2、8,这两种微粒具有相同的电子层结构,S2-核外电子排布是2、8、8,B错误;
C. 某元素原子的最外层只有2个电子,该元素可能是He,也可能是Be,因此该元素不一定是金属元素,C错误;
D.分子的质子数和电子数相等,离子的质子数和电子数不相等,则一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等,D正确;
选D。
3.(24-25高一上·上海·期中)如图是锂元素在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A.锂原子的质量数为3
B.锂原子在化学反应中容易得到电子
C.锂元素的相对原子质量为6.941g/mol
D.氯化锂的化学式为LiCl
【答案】D
【详解】A.锂为3号元素,锂原子的质子数为3,质量数约为7,A不正确;
B.锂原子的最外层只有1个电子,在化学反应中容易失去电子,B不正确;
C.从图中可以看出,锂元素的相对原子质量为6.941,锂元素的摩尔质量为6.941g/mol,C不正确;
D.锂在化学反应中容易失去1个电子,生成Li+,则氯化锂的化学式为LiCl,D正确;
故选D。
4.(22-23高一上·上海徐汇·期末)下列叙述中错误的是
A.原子的核外M层电子数是L层电子数一半的元素是硅
B.原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍的元素是硼
C.原子的次外层电子数是最外层电子数的元素是氧
D.与氖原子电子层排布相同的离子一定是钠离子
【答案】D
【详解】A.若原子的核外M层电子数是L层电子数一半,则该原子核外电子排布是2、8、4,元素是14号元素硅,A正确;
B.若原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍,则其核外电子排布是2、3,该元素是5号的硼元素,B正确;
C.若原子的次外层电子数是最外层电子数,则其核外电子排布是2、6,该元素是8号元素,因此该元素一定是氧元素,C正确;
D.Ne核外电子排布式2、8,与氖原子电子层排布相同的离子可能是O2-、F-,也可能是Na+、Mg2+、Al3+,因此不一定是钠离子,D错误;
故合理选项是D。
5.(24-25高一上·上海·期中)合成得到Ts的过程可表示为Ca+Bk→Ts +310n,其中微粒表示 。
A.质子 B.电子 C.中子 D.α粒子
【答案】C
【详解】Ca+Bk→Ts +3属于核反应,核反应不是化学变化,也不属于物理变化;表示质量数为1,质子数为0,电子数为0的粒子,是不带电荷的中子,答案选C。
6.(24-25高一上·上海·期中)据悉,科学家通过粒子加速器进行实验,获得了6个非常罕见的铁(26号元素)原子,该原子的质量数为45;该铁原子的核内中子数为 ,核外电子数为 。
【答案】 19 26
【详解】铁为26号元素,其核电荷数为26,质子数为26,原子核外电子数为26,核内中子数为45-26=19。则该铁原子的核内中子数为19,核外电子数为26。
7.(23-24高一上·上海·期中)铜元素有两种核素,相关数据如下表所示。
核素
质子数
中子数
相对原子质量
丰度
甲
29
34
62.9298
69.1%
乙
29
36
64.9278
30.9%
(1)甲核素的质量数为: 。
(2)乙核素的符号为: 。
(3)铜元素的近似相对原子质量计算式(不要求算出结果): 。
【答案】(1)63
(2)
(3)69.9298×69.1%+64.9278×30.9%
【详解】(1)质量数=质子数+中子数,故甲核素的质量数为29+34=63;
(2)乙核素的质子数为29,中子数为36,质量数为29+36=65,故核素符号为;
(3)一种元素的近似相对原子质量实际上是该元素所有核素相对原子质量的加权平均数,因此铜元素的相对原子质量为的计算式为69.9298×69.1%+64.9278×30.9%。
拓展培优
8.(23-24高一上·上海宝山·期末)《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种核素的比例确定“北京人”生存年代的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
(1)27Al是地壳中最丰富的金属元素,其原子含有中子数为 ,与26Al互为 。
(2)用化学符号表示:铝离子的结构示意图 ,硅原子的电子式 。
(3)Al与Al3+两种微粒结构上相同的是_______(填选项字母)。
A.质子数 B.中子数 C.电子层数 D.最外层电子数
(4)自然界一共存在三种硅的稳定同位素,分别是28Si、29Si和30Si,计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为:28×a1%+29×a2%+30×a3%,其中a1%、a2%……是指各同位素的 。核外能量最高的电子位于 (填电子层符号)层。
(5)A、B、C、D四种微粒都含10个电子,若A++B-C+D↑,则A+和B-分别是 、 。除C、D外,再写出2个含10个电子的分子 、 。
(6)10g10Be所含的中子数与质子数之差为 个。
【答案】(1) 14 同位素
(2)
(3)AB
(4) 丰度 M
(5) NH OH- CH4 HF
(6)2NA
【详解】(1)27Al的质量数为27,质子数为13,故中子数为27-13=14,27Al与26Al的质子数相同而中子数不同,互为同位素。
(2)铝离子的核电荷数为13,核外电子数为10,故离子结构示意图为,硅原子最外层有4个电子,故电子式为。
(3)Al原子失去最外层3个电子形成铝离子,微粒质子数相同;铝原子中子数为13,铝离子的为13,中子数相同。铝原子电子层数为3,铝离子的为2,铝原子最外层电子数是3,铝离子的最外层电子数是8,则电子数、电子层数、最外层电子数均不相同,故选AB。
(4)a1%、a2%……是指各同位素的在自然界中的原子百分含量,即丰度。核外电子离原子核越远则其具有能量越高,故核外能量最高的电子位于M层。
(5)A、B、C、D四种微粒都含10个电子,若A++B-C+D↑,则A+和B-分别是NH、OH-,C为H2O、D为NH3,含有10个电子的分子还有CH4、HF等。
(6)10g10Be的物质的量为1mol,10Be的中子数为6,质子数为4,10g10Be所含的中子数与质子数之差为2NA个。
9.(23-24高一上·上海·期末)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
84消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000mL
质量分数:25%
密度:1.192g·cm-3
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 mol·L-1。
(2)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是_______。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
B.需要称量NaClO固体的质量为149.0g
C.将NaClO固体于烧杯中溶解后,应立即将溶液转移到容量瓶中
D.配制好的溶液可置于容量瓶中保存
(3)84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合后使用,就会对人体产生严重的危害,发生的反应如下:,取100mL上述稀释过的84消毒液与足量洁厕灵混合,产生氯气的体积在标准状况下约为 L(保留两位有效数字)。
(4)写出与Cl-具有相同电子数的正离子、负离子、分子各一种: 、 、 。
【答案】(1)4
(2)B
(3)0.090
(4) K+ S2- HCl
【详解】(1);
(2)A.配制过程中需要加水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,故A错误;
B.需要称量NaClO固体的质量为,故B正确;
C.将NaClO固体于烧杯中溶解后,应等溶液恢复至室温后再转移到容量瓶中,故C错误;
D.容量瓶不能储存溶液,所以配制好的溶液不能置于容量瓶中保存,故D错误;
故答案为:B;
(3)取100mL上述稀释过的84消毒液与足量洁厕灵混合,其中c(NaClO)=0.04mol/L,n(NaClO)=0.004mol,产生氯气的体积在标准状况下为,约为0.090L;
(4)Cl-电子数为18,具有18个电子数的正离子有K+、Ca2+,负离子有S2-,分子有H2O2、H2S、HCl。
10.(23-24高一上·上海·期中)中国计量科学研究院自主研制出了精确度极高的NIM5铯(133Cs)原子喷泉钟,2 000万年不差一秒。已知该铯原子的质子数为55,则该原子的中子数和质子数之差为 。
【答案】23
【详解】铯原子的质子数为55,质量数为133,中子数=质量数-质子数=133-55=78,该原子的中子数和质子数之差为78-55=23;
故答案为:23。
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