课题 1 构成物质的微观粒子 第2课时(同步讲义)化学沪科版五四学制2024八年级全一册
2025-12-09
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2份
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47页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题1 构成物质的微观粒子 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 构成物质的微粒 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.72 MB |
| 发布时间 | 2025-12-09 |
| 更新时间 | 2025-12-10 |
| 作者 | 汀上流沙 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55346484.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“物质的微观构成”核心内容,系统梳理原子核外电子排布规律、离子形成过程及符号书写、相对原子质量含义与计算,构建“原子结构→离子形成→质量计算”递进式学习支架,帮助学生衔接微观粒子结构与性质关系。
资料采用“知识点梳理+即学即练+考点例题+分层练习”模块化设计,突出化学观念(结构决定性质)和科学思维(证据推理、模型认知)。例如通过原子结构示意图分析得失电子规律,结合“实践应用”题培养微观探析能力,课中辅助教师突破重难点,课后助力学生分层巩固,有效查漏补缺。
内容正文:
专题5 物质的微观构成
课题1 构成物质的微观粒子
第2课时 离子是怎样形成的 如何计算原子的质量
教学目标
1.了解离子的形成过程;知道离子是构成物质的一种粒子。
2.知道相对原子质量的含义和计算方法,并学会查相对原子质量表。
重点和难点
重点:离子的形成和离子符号的书写;相对原子质量的含义和计算方法
难点:离子的形成和离子符号的书写。
◆知识点一 原子核外电子排布
1.原子核外电子的排布
(1)电子的分层排布:电子在离核远近不同的区域运动。
(2)离核最近的电子层称为 ,其余由近及远依次类推,分别为第 电子层,离核最远的常称为 。
(3)核外电子排布的规律:
①核外电子总是尽量排在能量最低的电子层里,第一层排满才能排第二层,第二层排满才能排第三层,以此类推。
②第一层最多容纳 电子;第二层最多容纳 电子;
③最外层电子数不超过 电子(若第一层为最外层时,不超过 电子)
2.原子结构示意图:
①圆圈内的数字:表示原子核内的
②+:表示原子核带
③弧线:表示电子层
④弧线上的数字:表示该电子层上的电子数
3.原子结构与物质性质的关系
原子种类
最外层电子数
结构
得失电子
化学性质
稀有气体原子
不易得失电子
不活泼
金属原子
一般<4
不稳定结构,
易 ,形成 ,
比较活泼
非金属原子
一般≥4
不稳定结构
易 ,形成 ,
比较活泼
原子的化学性质由 决定,同类元素的原子的 相同,一般化学性质相似。
即学即练
1.如图为某原子的结构模型示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法错误的是
A.决定该原子种类的是a
B.原子不带电的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数一定相等
D.原子的质量主要集中在a和b上
2.下列粒子中容易失电子的是
A. B. C. D.
◆知识点二 离子的形成
1.概念:带电的 或原子团叫做离子。
2.离子形成及分类:
带正电荷的叫做 离子,如钠离子;带负电荷的叫做 离子,如氯离子;某些带电的 也是离子,通常称为 ,如碳酸根、氢氧根、铵根。离子也是 的一种微观粒子。
(1)阳离子的形成:原子最外层电子数一般 ,在化学反应中 ,使得质子数 核外电子数,带 电,一般电子层数 。
阳离子所带正电荷数目=原子 数目=原子的 数目
(2)阴离子的形成:原子最外层电子数一般 ,在化学反应中 ,使得质子数 核外电子数,带 电,电子层数 。
阴离子所带负电荷数目=原子 数目=8-原子的 数目
(3)离子形成过程中,原子质子数 ,所以原子的种类 ;核外电子数 ,最外层电子数 ,化学性质 。
3.离子表示方法
(1)离子结构示意图
离子所带电荷数 = 核内 - 核外 ,数值为 ,是 ;数值为 ,是
(2)离子符号
①离子符号写法:在元素符号右上角标明离子的 和 (用+、-表示), 在前,“ ”在后。若数字为1时,可省略不写。
氢离子 、钠离子 、 镁离子 、氯离子 、氧离子
②离子符号读法:“××离子”或“带×个单位×电荷的×离子”,
③离子符号表示的意义:表示 ;表示 。
④离子符号右上角的数字的含义:表示 。
⑤离子符号前面的数字表示 。例如:2个钠离子:2Na+
表示
2 Mg2+
表示
4. 原子与离子的区别与联系
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区别
粒子结构
质子数 电子数
质子数 电子数
质子数 电子数
粒子电性
不带电荷
带 电荷
带 电荷
是否达到稳定结构
最外层未达到稳定结构(稀有气体原子除外)
最外层达到稳定结构
最外层达到稳定结构
联系
特别提醒:
1.圆圈内的数字等于弧线上的数字之和(核内质子数=核外电子数);
2.最外层电子数为8(若第一层为最外层时,电子数为2)的结构叫相对稳定结构;
3.在结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和。
即学即练
1.下列离子的核外电子排布与氖原子相同的是
A. B. C. D.
2.根据下列粒子的结构示意图,回答问题。
(1)具有相对稳定结构的粒子是 (填字母序号)。
(2)具有相似化学性质的原子是 ,因为它们的 。
(3)D粒子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成 (填“阴离子”或“阳离子”),该离子符号为 。
◆知识点三 相对原子质量
1.概念:以 为标准,其他原子质量跟它相比较所等到的比。
2.符号:Ar
3.相对原子质量的表达式:
4.相对原子质量不是实际质量,原子的实际质量之比等于 。
原子质量
相对原子质量
来源与性质
实际测出来的,绝对的
比较得出的,相对的
数值
非常小,10-26~10-27级
大于或等于1
单位
有单位,如“g”“kg”等
有单位,为“1”,省略不写
5.质子、中子的质量大约 (相对质量都约等于1),电子的质量 ,可忽略不计,故原子的质量主要集中在 上。相对原子质量≈ +
6.中国科学院院士 教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
7.相对分子质量:等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
示例:
(1)O2的相对分子质量:Mr(O2)=
(2)Ca(OH)2的相对分子质量:Mr[Ca(OH)2]=
特别提醒:
相对原子质量不是原子是实际质量,没有质量单位。
即学即练
1.已知氧的相对原子质量为16,硫的相对原子质量为32,则氧原子的实际质量与硫原子的实际质量之比为 。
2.镨(Pr)是一种稀土元素,已知镨原子的核电荷数为59,相对原子质量为141,该原子的中子数是
A.141 B.92 C.59 D.82
一、原子核外电子排布
1.原子核外电子是分层排布的。
2.离核最近的电子层称为第一层,其余由近及远依次类推,分别为第二、三、四、五、六、七电子层,离核最远的常称为最外层。
3.第一层电子数不超过2,第二层电子数不超过8,最外层电子数不超过 8(只有一层的,则不超过 2 )。4.氖、氩等原子的最外层电子数都是 8 个,这种结构通常被认为是稳定结构。
5.在化学变化中,锂、钠等原子容易失去最外层电子,而氟、氯等原子则容易得到电子,从而趋向于达到稳定结构。
6.原子结构示意图(以氧原子结构示意图为例)
实践应用
1.下列对原子结构的认识,正确的是
A.原子是实心的球体 B.原子核体积很大
C.原子都是由原子核和核外电子构成的 D.质子、中子、电子均匀分布在原子中
2.下图为几种原子的结构示意图:
(1)图中具有相对稳定结构的原子是 (填字母序号)。
(2)B原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(3)C中x的值是 。
二、离子的形成
1.阳离子:原子失去电子而形成阳离子,质子数>电子数,所以阳离子带正电,如Na+
2.阴离子:原子得到电子而形成阴离子,质子数<电子数,所以阴离子带负电,如O2-
3.非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数不改变。
4.离子形成过程中,原子质子数不变,所以原子的种类不变;核外电子数改变,最外层电子数改变,化学性质改变。
5.在离子结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和
离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子
6.离子符号写法:在元素符号右上角标明离子的电荷数和电性(用+、-表示),数字在前,“+、-”在后。若数字为1时,可省略不写。
7.离子符号的意义
实践应用
1.某阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个不带电的粒子,则A原子的质子数和相对原子质量分别是
A.10、24 B.13、26 C.13、27 D.7、21
2.下列离子的核外电子排布与氖原子相同的是
A. B. C. D.
三、相对原子质量
1.相对原子质量:以一个碳原子质量的 1/12 作为标准,任何原子的实际质量与这个标准之间的比值。
2.相对分子质量:等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
实践应用
1.中国科学院院士张青莲为相对原子质量的测定做出了卓越贡献。已知一个某原子的质量为,一个碳-12原子的质量为,该原子的相对原子质量为
A. B.54
C.56 D.
2.甲原子是碳--12原子质量的m倍,甲原子是乙原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
3.甘氨酸(化学式为C2H3NO2)可用作营养增补剂。甘氨酸的相对分子质量为 。
考点一 原子的结构
【例1】下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
解题要点
1.原子是由居于其中心的原子核和电子构成,原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。
2.在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.不同种类的原子质子数不同,原子中质子数不一定等于中子数
【变式1-1】日本不顾国际社会的强烈反对,将核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚,氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【变式1-2】大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子(Li+)的核内质子数为 3,中子数为 4。下列说法错误的是
A.锂离子核外只有 1 个电子层 B.1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C.锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D.锂原子的中子数为 3
考点三 原子论观点的发展
【例2】在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
解题要点
道尔顿:实心球模型;汤姆逊:枣糕模型;卢瑟福:行星模型
【变式2-1】卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验:用α粒子(带正电荷的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现绝大多数α粒子通过了金箔,极少数α粒子发生偏转或被弹回。根据上述现象得出以下结论,其中不正确的是
A.原子就像充斥着正电荷的“葡萄干布丁” B.原子的质量几乎全部集中在原子核上
C.原子核带正电荷 D.电子在原子核外“很大”空间中运动
【变式2-2】人类对原子结构的认识是逐渐深入的,下图所示的是不同时期科学家提出的原子结构模型。
1808年,道尔顿提出了原子论:认为原子是一个不可再分割的实心球体(如图1)。
(1)19世纪末,汤姆孙在实验中发现原子能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是 。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀分布在整个原子内,带负电荷的电子镶嵌其中(如图2)。
(2)1909年,物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验,并于1911年提出了原子的“核式结构模型”(如图3),实验现象如图4所示(已知α粒子带正电)。图4中能佐证“原子大部分质量集中到了一个很小的结构上”的现象是 ,这个“很小的结构”是指 。
考点二 原子结构示意图含义及应用
【例3】卢瑟福的α粒子轰击金箔实验对人们认识原子结构有重要意义。金原子结构示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.金的原子核带负电
B.金原子的质子数为79
C.金原子的核外电子数为79
D.原子由原子核与核外电子构成
解题要点
圆圈内的数字表示原子核的质子数;“+”表示原子核带正电性;“弧线”表示电子层;
弧线上的数字表示该电子层上的电子数。圆圈内数字等于弧线上数字之和(核内质子数等于核外电子数)。
【变式3-1】下列微观粒子结构示意图的相关叙述正确的是
A.②易得电子,④易失电子 B.①带正电,②带负电
C.只有①③具有相对稳定结构 D.①②③的原子的电子层数相同
【变式3-2】铟是一种银白色金属,有毒。它的原子结构示意图如图所示,请据图回答下列问题。
(1)X= ,原子核外电子层数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)在10-18号元素的原子中找出与铟化学性质相似的原子,并画出其原子结构示意图 。
考点四 离子的概念及形成
【例4】下列粒子结构示意图,表示阴离子的是
A. B. C. D.
解题要点
1. 金属原子最外层电子数一般小于4,在化学反应中容易失去最外层电子成为相对稳定结构,形成阳离子,带正电荷。
2. 非金属原子最外层电子数一般大于4,在化学反应中容易得到电子成为相对稳定结构,形成阴离子,带负电荷。
【变式4-1】如图是五种粒子的结构示意图,下列说法错误的是
A.④表示的粒子在化学反应中易失去电子 B.表示原子的是①③④
C.具有相对稳定结构的是②③⑤ D.表示阴离子的是②⑤
【变式4-2】下列关于Fe、Fe2+、Fe3+说法中,不正确的是
A.它们的核电荷数相同
B.它们的质子数相同,中子数不同
C.它们的核外电子数不同
D.它们的质量相同
考点五 原子或离子内各微粒之间的数量关系
【例5】我国著名化学家张青莲教授与另外一名科学家合作,测定了铟原子的相对原子质量为115,已知铟原子的核内有49个质子,下列说法错误的是
A.则铟原子核外有49个电子 B.核内有66个中子
C.核内有49个中子 D.该原子的核电荷数为49
解题要点
1. 核电荷数=核内质子数=核外电子数
2. 核内质子数减去核外电子数,所得数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子。
3. 阳离子所带电荷数等于失去的电子数;阴离子所带电荷数等于得到的电子数。
4. 相对原子质量约等于质子数加中子数
【变式5-1】某元素原子A的质子数为z,已知B3-和A2+具有相同的核外电子数,则B元素的质子数为
A.z-2+3 B.z-2-3 C.z+2+3 D.z+2-3
【变式5-2】某阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个不带电的粒子,则A原子的质子数和相对原子质量分别是
A.10、24 B.13、26 C.13、27 D.7、21
考点六 离子符号的含义及书写
【例6】请写出符合题目要求的化学符号或指定数字表示的意义:
(1)钠离子 ;铝离子 ;氯离子 ;氧离子 。
(2) 5个氯离子: ;2个铝离子: 。
(3)Ca2+中数字“2”的意义: 。
解题要点
1.常见的离子符号:H+;Na+;Mg2+;Al3+; F-; Cl-;O2-;S2-
2.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。
3.离子符号右上角的数字表示离子所带电荷数;
4.离子符号前面的数字表示离子的个数
【变式6-1】如图所示,用粒子结构示意图表示粒子,按要求填空:
(1)当X>10时,粒子表示 (填“原子”、“阳离子”“阴离子”);
(2)当粒子带2个单位正电荷时,X= ,离子符号为 。
(3)当粒子带1个单位负电荷时,X= ,离子符号为 。
【变式6-2】爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是 。
A.该粒子的电子数为34
B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成
D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
考点七 相对原子质量和相对分子质量
【例7】已知碳-12原子的质量约为akg,一种铁原子的质量为bkg,则该铁原子的相对原子质量为
A.bkg B. C. D.
解题要点
1. 相对原子质量是比值,没有质量单位;
2. 两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比;
3. 相对原子质量约等于质子数加中子数。
【变式7-1】关于相对原子质量的叙述:
①相对原子质量就是一个原子的质量;
②相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;
③ 相对原子质量的单位是“千克”;
④相对原子质量的近似值为质子数和中子数之和。
其中正确的是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【变式7-2】一种铁原子的质量为M千克,铁原子的核电荷数为26,一种碳原子质量的1/12为N千克。提示:相对原子质量=。求:
(1)铁原子的相对原子质量 。(写出表达式,下同)
(2)铁原子的中子数 。
【变式7-3】植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。尿素的相对分子质量为 ;
基础达标
1.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)关于原子结构,错误的是
A.原子核带正电 B.质子数等于核外电子数
C.原子核由质子和中子构成 D.电子质量与质子质量相等
2.(25-26九年级上·上海·期中)提出行星模型的是哪位科学家
A.道尔顿 B.汤姆孙 C.卢瑟福 D.玻尔
3.(24-25八年级下·上海静安·期中)稀土元素中原子序数为57的镧(La)元素,相对原子质量为139,则镧原子的核外电子数为
A.57 B.139 C.82 D.196
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)我国南海海底蕴藏着丰富的锰结核——含锰、铁、铜等金属的矿物。已知锰原子的核外电子数为25,质子数和中子数之和为55,有关锰原子的说法错误的是
A.质子数为25 B.中子数为30
C.核电荷数为25 D.核电荷数为55
5.(24-25八年级下·上海浦东新·阶段练习)铀235(其原子核内有92个质子,相对原子质量为235)是核电站的主要燃料。下列有关说法正确的是
A.该原子的相对原子质量等于质子数和中子数之和
B.该原子的核电荷数为92
C.该原子核内有51个中子
D.该原子核外有143个电子
6.(24-25八年级下·上海崇明·期中)关于相对原子质量的叙述正确的是
A.相对原子质量就是一个原子的质量
B.相对原子质量是一个碳原子质量
C.相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
D.相对原子质量的单位是“千克”
7.(24-25八年级下·上海黄浦·期中)已知一个碳原子的质量为,一个某原子的质量为,则该原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
8.(25-26九年级上·上海·月考)电池的研发和使用推动了我国能源结构的优化。
(1)锂(Li)原子结构示意图如图1所示,下列有关锂原子的说法正确的是_____。
A.质子数为3 B.核外有3个电子层
C.“+”表示锂原子带正电 D.易得到一个电子形成阳离子
(2)某原子结构示意图如图:所示,x= 。
9.(24-25八年级下·上海崇明·期中)阅读下面科普短文:
1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验后,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进,但是少数α粒子的运行轨迹发生了偏转,并且有极少数α粒子偏转的角度超过,有的甚至达到了,像是被金箔弹了回来。
卢瑟福认为,α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹遇到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上,否则大角度散射是不可能的。根据文中内容回答下列问题:
(1)汤姆生发现的一种带负电荷的粒子是 。
(2)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。
(3)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的______。
A.不可再分的实心小球 B.原子是带电的 C.质量集中在核上
(4)根据实验推测,金原子核的质量比α粒子 (“大”或“小”)。
(5)根据实验推测,α粒子是______。
A.不带电 B.带正电 C.带负电
10.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)根据原子结构知识回答:
(1)原子结构示意图中,圆圈表示 ,弧线上数字表示 ;
(2)某原子结构示意图为,该原子质子数为 ,最外层电子数为 ,属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中易 (填“得”或“失”)电子。
11.(24-25八年级下·上海奉贤·期末)相对原子质量是以一个“碳-12”原子的质量为基准进行测定的。已知一个碳-12原子的质量为m克,一个氮原子的质量为n克,则氮原子的相对原子质量为 (用m、n表示)。
综合应用
(25-26九年级上·上海嘉定·期中)19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年英国物理学家汤姆生发现带
负电的粒子后,才引起了人们对原子模型的探索。那么电子带负电荷,原子不带电,说明原子内存在带正电荷的部分,它们是均匀分布呢?还是集中分布呢?这引起了物理学家们的兴趣。1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验后,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进,但是少数α粒子的运行轨迹发生了偏转,并且有极少数α粒子偏转的角度超过90°,有的甚至达到了180°,像是被金箔弹了回来。
卢瑟福认为,α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹遇到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上,否则大角度散射是不可能的。
12.卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。
13.通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型中的
A.不可再分的实心小球
B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上
14.(24-25八年级下·上海长宁·期末)当氢原子变成氢离子后,下列各项发生改变的是
A.质子数 B.相对原子质量 C.电子数 D.中子数
15.(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A.①、③粒子最外层电子数相同 B.②粒子为钠离子
C.③在化学反应中易得到电子 D.④中x为7
16. 如图表示氯化钠微观形成过程。该过程说明原子通过 电子形成离子,其中阴离子是 离子(写出离子符号),最终形成的物质不显电性,原因是 。
17.(25-26八年级上·上海·期中)人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期,一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型。基于对原子结构的认知,人们能更好探索物质的组成、结构、性质及其应用。
(1)科学家及其提出的原子结构假设模型如图所示,原子结构模型演变的先后顺序是___________(填字母序号)。
A.原子结构有核模型 B.道尔顿原子模型 C.葡萄干面包原子
1909年,卢瑟福进行粒子散射实验:用一束粒子轰击金箔,发现大多数粒子能穿透金箔且不改变原来的前进方向,但也有一小部分粒子运动路径发生了改变,还有极少数的粒子被反弹了回来。
(2)已知1个粒子由2个中子和2个质子构成,则粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
(3)当用粒子轰击金箔时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是 。
原子结构示意图是表示原子结构的直观简洁的图形,体现了原子模型的精髓,如图是1~18号元素中某些微观粒子的结构示意图。
(4)上述粒子结构示意图中,表示负离子的是 。
(5)用化学符号表示微观粒子①: (填离子符号)。
某种微观粒子的结构示意图如图所示。
(6)若,则由该结构示意图推知该微观粒子是 (选填“原子”或“离子”)。
拓展培优
18.(24-25八年级下·上海崇明·期中)人类对物质构成的好奇,始于2000多年前古希腊哲学家的猜想:“物质是否由最小的不可分割颗粒组成?”他们称这种颗粒为“原子”。英国科学家道尔顿提出“原子是化学变化中的最小单位”,并将最轻的氢原子质量定为1,作为相对原子质量的最初基准。卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔的实验震惊学界:绝大多数粒子直接穿过,少数却被“反弹”回来,这说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核。
(1)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的_______。
A.不可再分的实心小球 B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上 D.原子核带负电
(2)近年我国科学家拍摄到水分子团簇图像,下列说法正确的是_______。
A.构成水分子的氢、氧原子保持了水的化学性质
B.团簇中的水分子不再运动
C.冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同
D.一个水分子中含有一个氢分子
(3)通过探究物质构成的奥秘,我们知道,物质是由原子等粒子构成的,请在下图方框中填写“质子”“电子”“离子”之一,表示各种粒子是怎样构成的。① ;② ;③ ;
关于相对原子质量的叙述正确的是 。
①相对原子质量没有单位
②相对原子质量就是一个原子的实际质量
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
④碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大
19.如图是六种粒子的结构示意图。请根据图回答下列问题:
(1)如图1,具有相对稳定结构的粒子是 (填字母,下同):属于金属原子的是 。
(2)图2是溴的原子结构示意图,x= ;溴的化学性质与图2中 (填字母序号)的化学性质相似。溴的符号为Br,请写出溴离子的化学符号 。
(3)如图是某粒子的结构示意图。试回答:
①当m-n>10时,该粒子为 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)
②当n=8时,若该粒子带有1个单位的负电荷,则该粒子的符号为 ,若该粒子不显电性,则该粒子的符号为 ;若该粒子带有2个单位的正电荷,则该粒子的符号为 。
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专题5 物质的微观构成
课题1 构成物质的微观粒子
第2课时 离子是怎样形成的 如何计算原子的质量
教学目标
1.了解离子的形成过程;知道离子是构成物质的一种粒子。
2.知道相对原子质量的含义和计算方法,并学会查相对原子质量表。
重点和难点
重点:离子的形成和离子符号的书写;相对原子质量的含义和计算方法
难点:离子的形成和离子符号的书写。
◆知识点一 原子核外电子排布
1.原子核外电子的排布
(1)电子的分层排布:电子在离核远近不同的区域运动。
(2)离核最近的电子层称为第一层,其余由近及远依次类推,分别为第二、三、四、五、六、七电子层,离核最远的常称为最外层。
(3)核外电子排布的规律:
①核外电子总是尽量排在能量最低的电子层里,第一层排满才能排第二层,第二层排满才能排第三层,以此类推。
②第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;
③最外层电子数不超过8个电子(若第一层为最外层时,不超过2个电子)
2.原子结构示意图:
①圆圈内的数字:表示原子核内的质子数
②+:表示原子核带正电
③弧线:表示电子层
④弧线上的数字:表示该电子层上的电子数
3.原子结构与物质性质的关系
原子种类
最外层电子数
结构
得失电子
化学性质
稀有气体原子
=8(He为2)
稳定结构,
不易得失电子
不活泼
金属原子
一般<4
不稳定结构,
易失电子,形成阳离子,
比较活泼
非金属原子
一般≥4
不稳定结构
易得电子,形成阴离子,
比较活泼
原子的化学性质由最外层电子数决定,同类元素的原子的最外层电子数相同,一般化学性质相似。
即学即练
1.如图为某原子的结构模型示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法错误的是
A.决定该原子种类的是a
B.原子不带电的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数一定相等
D.原子的质量主要集中在a和b上
【答案】C
【详解】A、图中a为质子,b为中子,c为电子,原子中质子数决定原子种类,故A正确;
B、在原子中,原子核内的质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等,电性相反,因此原子不显电性,故B正确;
C、质子数一定等于核外电子数,而中子数不一定和质子数相等,故C错误;
D、原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成,故集中在a和c上,故D正确。
故选C。
2.下列粒子中容易失电子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】多个电子层的,最外层电子数少于4个,易失去电子
【详解】A、最外层电子数是8,已达到相对稳定结构,故不易失电子;
B、最外层1个电子,易失电子;
C、最外层电子数是6,大于4,故不易失电子;
D、只有一个电子层,最外层电子数是2,已经达到相对稳定结构,故不易失电子;
故选B。
◆知识点二 离子的形成
1.概念:带电的原子或原子团叫做离子。
2.离子形成及分类:
带正电荷的叫做正离子,如钠离子;带负电荷的叫做负离子,如氯离子;某些带电的原子团也是离子,通常称为某根,如碳酸根、氢氧根、铵根。离子也是构成物质的一种微观粒子。
(1)阳离子的形成:原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,使得质子数大于核外电子数,带正电,一般电子层数减1。
阳离子所带正电荷数目=原子失去的电子数目=原子的最外层电子数目
(2)阴离子的形成:原子最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使得质子数小于核外电子数,带负电,电子层数不变。
阴离子所带负电荷数目=原子得到的电子数目=8-原子的最外层电子数目
(3)离子形成过程中,原子质子数不变,所以原子的种类不变;核外电子数改变,最外层电子数改变,化学性质改变。
3.离子表示方法
(1)离子结构示意图
离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子
(2)离子符号
①离子符号写法:在元素符号右上角标明离子的电荷数和电性(用+、-表示),数字在前,“+、-”在后。若数字为1时,可省略不写。
氢离子 H+ 、钠离子 Na+ 、 镁离子 Mg2+ 、氯离子 Cl- 、氧离子 O2-
②离子符号读法:“××离子”或“带×个单位×电荷的×离子”,
③离子符号表示的意义:表示一个离子;表示带n个单位电荷的离子。
④离子符号右上角的数字的含义:表示一个离子所带的电荷数。
⑤离子符号前面的数字表示离子个数。例如:2个钠离子:2Na+
表示每个镁离子带两个单位的正电荷
2 Mg2+
表示两个镁离子
4. 原子与离子的区别与联系
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区别
粒子结构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
粒子电性
不带电荷
带正电荷
带负电荷
是否达到稳定结构
最外层未达到稳定结构(稀有气体原子除外)
最外层达到稳定结构
最外层达到稳定结构
联系
特别提醒:
1.圆圈内的数字等于弧线上的数字之和(核内质子数=核外电子数);
2.最外层电子数为8(若第一层为最外层时,电子数为2)的结构叫相对稳定结构;
3.在结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和。
即学即练
1.下列离子的核外电子排布与氖原子相同的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】氖原子的质子数、核外电子数均为10,其核外电子层数为2,电子排布分别是2、8;
A、镁原子的质子数、核外电子数均为12,其核外电子层数为3,电子排布分别是2、8、2,是由镁原子失去2个电子形成的,则的核外电子排布为2、8,与氖原子相同,符合题意;
B、硫原子的质子数、核外电子数均为16,其核外电子层数为3,电子排布分别是2、8、6,是由硫原子得到2个电子形成的,则的核外电子排布为2、8、8,与氖原子不同,不符合题意;
C、钾原子的质子数、核外电子数均为19,其核外电子层数为4,电子排布分别是2、8、8、1,是由钾原子失去1个电子形成的,则的核外电子排布为2、8、8,与氖原子不同,不符合题意;
D、锂原子的质子数、核外电子数均为3,其核外电子层数为2,电子排布分别是2、1,是由锂原子失去1个电子形成的,则的核外电子排布为2,与氖原子不同,不符合题意。
故选:A。
2.根据下列粒子的结构示意图,回答问题。
(1)具有相对稳定结构的粒子是 (填字母序号)。
(2)具有相似化学性质的原子是 ,因为它们的 。
(3)D粒子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成 (填“阴离子”或“阳离子”),该离子符号为 。
【答案】(1)AB
(2) CE 原子的最外层电子个数相同,元素的化学性质相似
(3) 失去 阳离子
【详解】(1)最外层是8个电子的结构是稳定结构,氦属于稀有气体元素,所以氦原子的结构是稳定结构,则具有相对稳定结构的粒子是AB。
(2)氦属于稀有气体元素,所以氦原子的结构是稳定结构。原子的最外层电子个数相同,元素的化学性质相似,所以具有相似化学性质的原子是CE。
(3)D粒子在化学反应中容易失去电子,形成阳离子,该离子中质子数为12,则该离子符号为。
◆知识点三 相对原子质量与相对分子质量
1.概念:以一种碳原子(C-12原子)质量的1/12为标准,其他原子质量跟它相比较所等到的比。
2.符号:Ar
3.相对原子质量的表达式:
4.相对原子质量不是实际质量,原子的实际质量之比等于相对原子质量之比。
原子质量
相对原子质量
来源与性质
实际测出来的,绝对的
比较得出的,相对的
数值
非常小,10-26~10-27级
大于或等于1
单位
有单位,如“g”“kg”等
有单位,为“1”,省略不写
5.质子、中子的质量大约相等(相对质量都约等于1),电子的质量很小,可忽略不计,故原子的质量主要集中在原子核上。相对原子质量≈质子数+中子数
6.中国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
7.相对分子质量:等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
示例:
(1)O2的相对分子质量:Mr(O2)= 16 × 2 = 32 。
(2)Ca(OH)2的相对分子质量:Mr[Ca(OH)2]= 40+(16+1)× 2 = 74。
特别提醒:
相对原子质量不是原子是实际质量,没有质量单位。
即学即练
1.已知氧的相对原子质量为16,硫的相对原子质量为32,则氧原子的实际质量与硫原子的实际质量之比为 。
【答案】1:2
【分析】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;相对原子质量与真实质量成正比,相对原子质量之比等原子质量之比,据此进行分析解答。
【详解】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;相对原子质量与真实质量成正比,已知氧原子的相对原子质量与硫原子的相对原子质量之比为16:32=1:2,则氧原子的实际质量与硫原子的实际质量之比也为1:2。
2.镨(Pr)是一种稀土元素,已知镨原子的核电荷数为59,相对原子质量为141,该原子的中子数是
A.141 B.92 C.59 D.82
【答案】D
【详解】在原子中,核电荷数=质子数,相对原子质量≈质子数+中子数,已知镨原子的核电荷数为59(即质子数为59),相对原子质量为141,则中子数 = 相对原子质量质子数 =141−59=82。
故选D。
一、原子核外电子排布
1.原子核外电子是分层排布的。
2.离核最近的电子层称为第一层,其余由近及远依次类推,分别为第二、三、四、五、六、七电子层,离核最远的常称为最外层。
3.第一层电子数不超过2,第二层电子数不超过8,最外层电子数不超过 8(只有一层的,则不超过 2 )。4.氖、氩等原子的最外层电子数都是 8 个,这种结构通常被认为是稳定结构。
5.在化学变化中,锂、钠等原子容易失去最外层电子,而氟、氯等原子则容易得到电子,从而趋向于达到稳定结构。
6.原子结构示意图(以氧原子结构示意图为例)
实践应用
1.下列对原子结构的认识,正确的是
A.原子是实心的球体 B.原子核体积很大
C.原子都是由原子核和核外电子构成的 D.质子、中子、电子均匀分布在原子中
【答案】C
【详解】A、原子不是实心球体,原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成,原子核外有很大的空间,电子在核外空间作高速运动,A 错误;
B、原子核体积很小,但质量很大,原子的质量主要集中在原子核上,B 错误;
C、原子都是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子构成(氢原子的原子核内没有中子),C 正确;
D、质子和中子构成原子核,居于原子中心,电子在核外空间绕原子核作高速运动,不是均匀分布在原子中,D 错误。
故选C。
2.下图为几种原子的结构示意图:
(1)图中具有相对稳定结构的原子是 (填字母序号)。
(2)B原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(3)C中x的值是 。
【答案】(1)A
(2)失去
(3)6
【分析】原子的质子数等于核外电子数,对于C来说,16=2+8+x,x=6。
【详解】(1)最外层电子数为8(只有一层的时候为2)属于相对稳定结构,图中A最外层电子数为8,具有相对稳定结构,B最外层电子数为1,C最外层电子数为6,都不是相对稳定结构,故填:A。
(2)B原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去电子,成为阳离子。
(3)根据分析,x的值是6。
二、离子的形成
1.阳离子:原子失去电子而形成阳离子,质子数>电子数,所以阳离子带正电,如Na+
2.阴离子:原子得到电子而形成阴离子,质子数<电子数,所以阴离子带负电,如O2-
3.非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数不改变。
4.离子形成过程中,原子质子数不变,所以原子的种类不变;核外电子数改变,最外层电子数改变,化学性质改变。
5.在离子结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和
离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子
6.离子符号写法:在元素符号右上角标明离子的电荷数和电性(用+、-表示),数字在前,“+、-”在后。若数字为1时,可省略不写。
7.离子符号的意义
实践应用
1.某阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个不带电的粒子,则A原子的质子数和相对原子质量分别是
A.10、24 B.13、26 C.13、27 D.7、21
【答案】C
【详解】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,其中质子带正电,电子带负电,中子不带电,某阳离子A3+的核外有10个电子,且A3+是由A原子失去3个电子形成的,则A原子的核外电子数为10+3=13,又由于原子的质子数=核外电子数,则A原子的质子数为13;核内有14个不带电的粒子,则中子数为14,由于原子的相对原子质量≈质子数+中子数,则A原子的相对原子质量为13+14=27,故选C。
2.下列离子的核外电子排布与氖原子相同的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】氖原子的质子数、核外电子数均为10,其核外电子层数为2,电子排布分别是2、8;
A、镁原子的质子数、核外电子数均为12,其核外电子层数为3,电子排布分别是2、8、2,是由镁原子失去2个电子形成的,则的核外电子排布为2、8,与氖原子相同,符合题意;
B、硫原子的质子数、核外电子数均为16,其核外电子层数为3,电子排布分别是2、8、6,是由硫原子得到2个电子形成的,则的核外电子排布为2、8、8,与氖原子不同,不符合题意;
C、钾原子的质子数、核外电子数均为19,其核外电子层数为4,电子排布分别是2、8、8、1,是由钾原子失去1个电子形成的,则的核外电子排布为2、8、8,与氖原子不同,不符合题意;
D、锂原子的质子数、核外电子数均为3,其核外电子层数为2,电子排布分别是2、1,是由锂原子失去1个电子形成的,则的核外电子排布为2,与氖原子不同,不符合题意。
故选:A。
三、相对原子质量
1.相对原子质量:以一个碳原子质量的 1/12 作为标准,任何原子的实际质量与这个标准之间的比值。
2.相对分子质量:等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
实践应用
1.中国科学院院士张青莲为相对原子质量的测定做出了卓越贡献。已知一个某原子的质量为,一个碳-12原子的质量为,该原子的相对原子质量为
A. B.54
C.56 D.
【答案】C
【详解】。
故选C。
2.甲原子是碳--12原子质量的m倍,甲原子是乙原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】乙原子的相对原子质量=,设乙原子的质量为1,则甲原子的质量为n,则碳-12原子的质量:,故乙原子的相对原子质量=;
故选A。
3.甘氨酸(化学式为C2H3NO2)可用作营养增补剂。甘氨酸的相对分子质量为73。
考点一 原子的结构
【例1】下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成,故A说法正确;
B、核外电子是分层排布的,核外电子在离核远近不同的区域中运动,故B说法正确;
C、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C说法错误;
D、原子核的体积很小,原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多,故D说法正确。
故选:C。
解题要点
1.原子是由居于其中心的原子核和电子构成,原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。
2.在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.不同种类的原子质子数不同,原子中质子数不一定等于中子数
【变式1-1】日本不顾国际社会的强烈反对,将核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚,氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】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,且原子的质子数=核外电子数,则氚原子的原子核内有1个质子和2个中子,核外有1个电子,故选C。
【变式1-2】大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子(Li+)的核内质子数为 3,中子数为 4。下列说法错误的是
A.锂离子核外只有 1 个电子层 B.1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C.锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D.锂原子的中子数为 3
【答案】D
【详解】A. 锂原子有3个电子,电子排布为第一层2个、第二层1个。锂原子失去1个电子后,只剩第一层的2个电子,因此锂离子核外只有1个电子层。选项正确;
B. 由锂离子符号Li+,可知1个锂离子带1个单位正电荷。选项正确;
C. 锂离子(Li⁺)有3个质子和2个电子,得到1个电子后,电子数变为3,与质子数相等,变为中性锂原子。选项正确;
D. 题干明确锂离子(Li⁺)的中子数为4,原子得失电子变成离子,过程中质子数、中子数都不发生改变,因此锂原子的中子数也应为4,而不是3。选项错误。
故选D。
考点三 原子论观点的发展
【例2】在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】A
【详解】A、原子核的质量很大,体积很小,该选项错误。
B、汤姆孙发现了电子,证明原子不是实心球体,推翻了道尔顿的实心球模型,该选项正确。
C、从原子模型的演变历程可以看出,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,该选项正确。
D、人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,该选项正确。
故选A。
解题要点
道尔顿:实心球模型;汤姆逊:枣糕模型;卢瑟福:行星模型
【变式2-1】卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验:用α粒子(带正电荷的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现绝大多数α粒子通过了金箔,极少数α粒子发生偏转或被弹回。根据上述现象得出以下结论,其中不正确的是
A.原子就像充斥着正电荷的“葡萄干布丁” B.原子的质量几乎全部集中在原子核上
C.原子核带正电荷 D.电子在原子核外“很大”空间中运动
【答案】A
【详解】A、绝大多数带正电荷的α粒子通过金箔,说明原子内部有较大空间而原子核很小,而不是像充斥着正电荷的“葡萄干布丁”,A不正确;
B、极少数α粒子发生偏转或被弹回,说明原子核质量很大,原子的质量几乎全部集中在原子核上,B正确;
C、极少数α粒子发生偏转或被弹回,是因为α粒子带正电,受到同种电荷的排斥力,因此原子核也带正电荷,C正确;
D、绝大多数带正电荷的α粒子通过金箔,说明电子在原子核外“很大空间”中运动,D正确。
故选A。
【变式2-2】人类对原子结构的认识是逐渐深入的,下图所示的是不同时期科学家提出的原子结构模型。
1808年,道尔顿提出了原子论:认为原子是一个不可再分割的实心球体(如图1)。
(1)19世纪末,汤姆孙在实验中发现原子能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是 。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀分布在整个原子内,带负电荷的电子镶嵌其中(如图2)。
(2)1909年,物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验,并于1911年提出了原子的“核式结构模型”(如图3),实验现象如图4所示(已知α粒子带正电)。图4中能佐证“原子大部分质量集中到了一个很小的结构上”的现象是 ,这个“很小的结构”是指 。
【答案】(1)电子/核外电子
(2) 大多数α粒子未发生偏转 原子核
【详解】(1)原子由原子核和核外电子构成,其中原子核又含有带正电的质子和不带电的中子,所以原子核带正电,核外电子是带负电,所以这里填核外电子或电子;
(2)粒子回弹是碰到了实心的原子核,只有极少数粒子被回弹,说明原子核小而重。所以现象填极少数粒子被反弹;很小的结构就是原子核。
考点二 原子结构示意图含义及应用
【例3】卢瑟福的α粒子轰击金箔实验对人们认识原子结构有重要意义。金原子结构示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.金的原子核带负电
B.金原子的质子数为79
C.金原子的核外电子数为79
D.原子由原子核与核外电子构成
【答案】A
【详解】A. 原子核是由带正电荷的质子和不显电性的中子构成的,所以金的原子核带正电,此选项错误;
B. 原子中核电荷数=质子数,由题中信息可知,金原子的质子数为79,此选项正确;
C. 原子中核电荷数=质子数=核外电子数,金原子的核外电子数为79,此选项正确;
D. 原子由原子核与核外电子构成,此选项正确。
故选A。
解题要点
圆圈内的数字表示原子核的质子数;“+”表示原子核带正电性;“弧线”表示电子层;
弧线上的数字表示该电子层上的电子数。圆圈内数字等于弧线上数字之和(核内质子数等于核外电子数)。
【变式3-1】下列微观粒子结构示意图的相关叙述正确的是
A.②易得电子,④易失电子 B.①带正电,②带负电
C.只有①③具有相对稳定结构 D.①②③的原子的电子层数相同
【答案】D
【详解】A、微粒②中原子核最外层电子数为7,大于4,则化学反应中易得电子;④微粒中原子核外只有一个电子层,且已经有2个电子,则具有相对稳定结构,不容易得失电子,故选项说法错误。
B、①质子数>核外电子数,是镁离子结构,一个镁离子带2个单位正电荷;②中质子数和核外电子数相等,为氯原子结构,所以粒子②不带电,故选项说法错误;
C、微粒①③原子核最外层电子数都为8,则具有相对稳定结构;④微粒中原子核外只有一个电子层,且已经有2个电子,则也具有相对稳定结构,选项说法错误;
D、微粒①表示Mg2+,而Mg的原子核外有12个电子,原子结构示意图为,说明镁原子的电子层数为3;而②表示Cl原子,根据其原子结构示意图可知,氯原子的核外电子层数为3;③表示Ar原子,根据原子结构示意图可知,Ar原子的核外电子层数为3;所以Mg、Cl、Ar原子核外都有三个电子层,故选项说法正确;
故选D。
【变式3-2】铟是一种银白色金属,有毒。它的原子结构示意图如图所示,请据图回答下列问题。
(1)X= ,原子核外电子层数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)在10-18号元素的原子中找出与铟化学性质相似的原子,并画出其原子结构示意图 。
【答案】(1) 49 5 失去
(2)
【详解】(1)根据所学知识,原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小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。在原子中,核内质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数。所以X=2+8+18+18+3=49,核内质子数为49,原子核外电子层数为5,该原子的最外层电子数为3,小于4,所以在化学反应中易失去电子。
(2)最外层电子数决定化学性质,所以最外层电子数相同的原子化学性质相似,铟原子最外层电子数为3,10-18号元素最外层电子数为3的元素是铝元素,铝元素原子结构示意图为。
考点四 离子的概念及形成
【例4】下列粒子结构示意图,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】原子的质子数等于核外电子数,阳离子的质子数大于核外电子数,阴离子的质子数小于核外电子数。
A、该粒子质子数为9,核外电子数为10,质子数小于核外电子数,表示阴离子,该选项正确。
B、该粒子质子数为10,核外电子数为10,质子数等于核外电子数,表示原子,该选项错误。
C、该粒子质子数为11,核外电子数为10,质子数大于核外电子数,表示阳离子,该选项错误。
D、该粒子质子数为13,核外电子数为10,质子数大于核外电子数,表示阳离子,该选项错误。
故选A。
解题要点
1. 金属原子最外层电子数一般小于4,在化学反应中容易失去最外层电子成为相对稳定结构,形成阳离子,带正电荷。
2. 非金属原子最外层电子数一般大于4,在化学反应中容易得到电子成为相对稳定结构,形成阴离子,带负电荷。
【变式4-1】如图是五种粒子的结构示意图,下列说法错误的是
A.④表示的粒子在化学反应中易失去电子 B.表示原子的是①③④
C.具有相对稳定结构的是②③⑤ D.表示阴离子的是②⑤
【答案】D
【详解】A、④表示的粒子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中易失去电子,故选项说法正确;
B、在原子中质子数=核外电子数,因此表示原子的是①③④,故选项说法正确;
C、只有一层,最外层是2个电子,含有多个电子层,最外层有8个电子称为相对稳定结构,因此具有相对稳定结构的是②③⑤,故选项说法正确;
D、②的质子数为12,核外电子数为2+8=10,质子数>核外电子数,为阳离子;⑤的质子数为17,核外电子数为2+8+8=18,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项说法不正确。
故选D。
【变式4-2】下列关于Fe、Fe2+、Fe3+说法中,不正确的是
A.它们的核电荷数相同
B.它们的质子数相同,中子数不同
C.它们的核外电子数不同
D.它们的质量相同
【答案】B
【分析】原子得失电子后变为离子,原子核不发生改变,核外电子改变;
【详解】A、核电荷数=质子数,Fe、Fe2+、Fe3+中质子数相同,核电荷数相同,故A正确;
B、Fe、Fe2+、Fe3+三者原子核的结构相同,质子数、中子数均相同,故B错误;
C、阳离子是原子失去电子形成的,亚铁离子为铁原子失去2个电子,铁离子则是失去3个电子,所以它们的核外电子数不同,故C正确;
D、三者不同的是电子数,电子质量太小忽略不计,所以它们的质量相同,故D正确。
故选B。
考点五 原子或离子内各微粒之间的数量关系
【例5】我国著名化学家张青莲教授与另外一名科学家合作,测定了铟原子的相对原子质量为115,已知铟原子的核内有49个质子,下列说法错误的是
A.则铟原子核外有49个电子 B.核内有66个中子
C.核内有49个中子 D.该原子的核电荷数为49
【答案】C
【详解】A、在原子中,质子数=核外电子数,故铟原子核外有49个电子,不符合题意;
B、中子数≈相对原子质量-质子数≈115-49=66,不符合题意;
C、由B可知, 铟原子的核内有66个中子,符合题意;
D、在原子中,质子数=核电荷数,故该原子的核电荷数为49,不符合题意。
故选C。
解题要点
1. 核电荷数=核内质子数=核外电子数
2. 核内质子数减去核外电子数,所得数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子。
3. 阳离子所带电荷数等于失去的电子数;阴离子所带电荷数等于得到的电子数。
4. 相对原子质量约等于质子数加中子数
【变式5-1】某元素原子A的质子数为z,已知B3-和A2+具有相同的核外电子数,则B元素的质子数为
A.z-2+3 B.z-2-3 C.z+2+3 D.z+2-3
【答案】B
【详解】在原子中,质子数=核外电子数,设元素B的质子数是y,某元素原子A的质子数为z,则A原子的核外电子数为z,所以阳离子A2+为A原子失去两个电子形成的,则A2+的核外电子数等于z-2,同理阳离子B3-是B原子得到3个电子形成的,则B3-的核外电子数为y+3,因为B3+和A2+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同;所以z-2=y+3,即y=z-2-3;
故选:B。
【变式5-2】某阳离子A3+的核外有10个电子,核内有14个不带电的粒子,则A原子的质子数和相对原子质量分别是
A.10、24 B.13、26 C.13、27 D.7、21
【答案】C
【详解】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,其中质子带正电,电子带负电,中子不带电,某阳离子A3+的核外有10个电子,且A3+是由A原子失去3个电子形成的,则A原子的核外电子数为10+3=13,又由于原子的质子数=核外电子数,则A原子的质子数为13;核内有14个不带电的粒子,则中子数为14,由于原子的相对原子质量≈质子数+中子数,则A原子的相对原子质量为13+14=27,故选C。
考点六 离子符号的含义及书写
【例6】请写出符合题目要求的化学符号或指定数字表示的意义:
(1)钠离子 ;铝离子 ;氯离子 ;氧离子 。
(2) 5个氯离子: ;2个铝离子: 。
(3)Ca2+中数字“2”的意义: 。
【答案】(1) Na+;Al3+; Cl-; O2-
(2) 5Cl-;2Al3+
(3)1个钙离子带2个单位正电荷
【详解】(1)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,则钠离子可表示为Na+,故填:Na+;Al3+;Cl-;O2-
(2)在离子符号前面加数字表示离子的个数。故填:5Cl-;2Al3+。
(3)标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,因此Ca2+中“2”的意义:一个钙离子带2个单位的正电荷。故填:一个钙离子带2个单位的正电荷。
解题要点
1.常见的离子符号:H+;Na+;Mg2+;Al3+; F-; Cl-;O2-;S2-
2.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。
3.离子符号右上角的数字表示离子所带电荷数;
4.离子符号前面的数字表示离子的个数
【变式6-1】如图所示,用粒子结构示意图表示粒子,按要求填空:
(1)当X>10时,粒子表示 (填“原子”、“阳离子”“阴离子”);
(2)当粒子带2个单位正电荷时,X= ,离子符号为 。
(3)当粒子带1个单位负电荷时,X= ,离子符号为 。
【答案】(1)阳离子
(2) 12 Mg2+
(3) 9 F-
【详解】(1)当X>10时,即质子数大于电子数,则该粒子带正电荷,属于阳离子。故填:阳离子。
(2)当粒子带2个单位正电荷时,则说明其是由原子失去2个电子形成的,因此原子的电子数是2+8+2=12,质子数=电子数=12 。12号元素是镁元素,因此镁离子表示为:Mg2+。故填:12;Mg2+。
(3)当粒子带1个单位负电荷时,说明其是由原子得到1个电子形成的,因此原子的电子数是10-1=9。因此质子数=电子数=9,9号元素是氟元素,则带一个负电荷的氟离子表示为:F-。故填:9;F-。
【变式6-2】爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是 。
A.该粒子的电子数为34
B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成
D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
【答案】 A
【分析】A、由于氮原子的质子数是7,所以其电子数也为7,则5个氮原子的电子数是35,而N5+是N5失去一个电子得到的微粒,所以N5+的核外电子数为34,故A正确;
B、由于氮原子的质子数是7,所以5个氮原子的质子数是35,而形成N5+后其质子数未变,所以其质子数为35个,故B错误。
C、离子和分子都是构成物质的微粒,在该离子中是由5个原子失去1个电子构成,故C错误;
D、N5+阳离子是一种由5个氮原子构成的离子,而不是单质分子,故D错误。
故选A。
考点七 相对原子质量
【例7】已知碳-12原子的质量约为akg,一种铁原子的质量为bkg,则该铁原子的相对原子质量为
A.bkg B. C. D.
【答案】D
【详解】相对原子质量定义为某原子的质量与碳-12原子质量的的比值。铁原子质量,碳-12原子质量,则铁原子的相对原子质量为,对应选项D。
故填:D。
解题要点
1. 相对原子质量是比值,没有质量单位;
2. 两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比;
3. 相对原子质量约等于质子数加中子数。
【变式7-1】关于相对原子质量的叙述:
①相对原子质量就是一个原子的质量;
②相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值;
③ 相对原子质量的单位是“千克”;
④相对原子质量的近似值为质子数和中子数之和。
其中正确的是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】本题考查相对原子质量的概念。相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值,其近似值等于质子数加中子数。以下是对每个叙述的分析和选项判定:
A、①③:① 错误:相对原子质量不是一个原子的实际质量。实际原子质量有单位(如千克),而相对原子质量是一个比值,单位是“1”。③ 错误:相对原子质量的单位不是“千克”。因为它是比值,单位是“1”,通常省略。故A不符合题意。
B、①④:① 错误:理由同上,相对原子质量不是原子的实际质量。④ 正确:相对原子质量的近似值确实等于质子数加中子数。这是因为质子和中子的质量都近似为1个原子质量单位(原子质量单位定义为碳-12原子质量的1/12),而电子质量很小,可忽略。故B不符合题意。
C、 ②③:② 正确:相对原子质量是原子的相对质量,定义为“一个原子的质量与碳-12原子质量的1/12的比值”,因此是一个比值。③ 错误:理由同上,相对原子质量的单位为“1”。故C不符合题意。
D. ②④:② 正确:理由同上,相对原子质量是一个比值。④ 正确:理由同上,相对原子质量近似等于质子数加中子数。故D符合题意。
故选 D。
【变式7-2】一种铁原子的质量为M千克,铁原子的核电荷数为26,一种碳原子质量的1/12为N千克。提示:相对原子质量=。求:
(1)铁原子的相对原子质量 。(写出表达式,下同)
(2)铁原子的中子数 。
【答案】(1)铁原子的相对原子质量=
(2)中子数=相对原子质量-质子数=-26
【详解】(1)见答案;
(2)见答案。
【变式7-3】植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。尿素的相对分子质量为60;
基础达标
1.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)关于原子结构,错误的是
A.原子核带正电 B.质子数等于核外电子数
C.原子核由质子和中子构成 D.电子质量与质子质量相等
【答案】D
【详解】A、原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,正确。
B、原子呈电中性,质子数等于核外电子数,正确。
C、原子核通常由质子和中子构成,正确。
D、电子质量约为质子质量的,两者质量不相等,故错误。
故选D。
2.(25-26九年级上·上海·期中)提出行星模型的是哪位科学家
A.道尔顿 B.汤姆孙 C.卢瑟福 D.玻尔
【答案】C
【详解】卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型,电子围绕原子核运动,类似行星绕太阳,故称为行星模型,故选:C。
3.(24-25八年级下·上海静安·期中)稀土元素中原子序数为57的镧(La)元素,相对原子质量为139,则镧原子的核外电子数为
A.57 B.139 C.82 D.196
【答案】A
【详解】在原子中,存在以下重要关系:原子序数 = 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数。已知镧元素的原子序数为 57,根据上述关系,其核外电子数就等于原子序数,即为 57。
故选A。
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)我国南海海底蕴藏着丰富的锰结核——含锰、铁、铜等金属的矿物。已知锰原子的核外电子数为25,质子数和中子数之和为55,有关锰原子的说法错误的是
A.质子数为25 B.中子数为30
C.核电荷数为25 D.核电荷数为55
【答案】D
【详解】A、在原子中,核外电子数 = 质子数。已知锰原子的核外电子数为 25,所以质子数也为 25,该选项说法正确;
B、已知质子数和中子数之和为 55,质子数为 25,那么中子数为,该选项说法正确;
C、在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,锰原子质子数为 25,所以核电荷数为 25,该选项说法正确;
D、由前面分析可知核电荷数等于质子数为 25,并非 55,该选项说法错误。
故选D。
5.(24-25八年级下·上海浦东新·阶段练习)铀235(其原子核内有92个质子,相对原子质量为235)是核电站的主要燃料。下列有关说法正确的是
A.该原子的相对原子质量等于质子数和中子数之和
B.该原子的核电荷数为92
C.该原子核内有51个中子
D.该原子核外有143个电子
【答案】B
【详解】A、相对原子质量≈质子数+中子数,选项错误;
B、核电荷数=质子数=92,选项正确;
C、相对原子质量≈质子数+中子数,中子数=相对原子质量-质子数=235-92=143,选项错误;
D、核外电子数=质子数=92,选项错误;
故选B。
6.(24-25八年级下·上海崇明·期中)关于相对原子质量的叙述正确的是
A.相对原子质量就是一个原子的质量
B.相对原子质量是一个碳原子质量
C.相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
D.相对原子质量的单位是“千克”
【答案】C
【详解】A、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的 为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值,故选项说法错误;
B、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值,故选项说法错误;
C、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的 作 12 为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比 值,即相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值,故选项说法正确;
D、相对原子质量的单位是“1”,不是“千克”,故选项说法错误。
故选:C。
7.(24-25八年级下·上海黄浦·期中)已知一个碳原子的质量为,一个某原子的质量为,则该原子的相对原子质量为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】相对原子质量的定义是以一种碳原子质量的为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比。已知一个碳原子质量为ng,则其的质量为。一个某原子质量为mg,那么该原子的相对原子质量为。
故选C。
8.(25-26九年级上·上海·月考)电池的研发和使用推动了我国能源结构的优化。
(1)锂(Li)原子结构示意图如图1所示,下列有关锂原子的说法正确的是_____。
A.质子数为3 B.核外有3个电子层
C.“+”表示锂原子带正电 D.易得到一个电子形成阳离子
(2)某原子结构示意图如图:所示,x= 。
【答案】(1)A
(2)11
【详解】(1)A、在原子结构示意图中,圆圈内的数字表示质子数,该锂原子结构示意图中圆圈内数字为3,所以质子数为3,A正确。
B、该原子的核外有2个电子层(第一层有2个电子,第二层有1个电子),B错误。
C、“+”表示原子核带正电,而不是锂原子带正电,原子呈电中性,B错误。
D、锂原子最外层电子数为1,小于4,在化学反应中易失去1个电子形成阳离子,D错误。
故选A。
(2)原子的核外电子数为2+8+1=11,因为在原子中质子数x等于核外电子数,所以x = 11。
9.(24-25八年级下·上海崇明·期中)阅读下面科普短文:
1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验后,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进,但是少数α粒子的运行轨迹发生了偏转,并且有极少数α粒子偏转的角度超过,有的甚至达到了,像是被金箔弹了回来。
卢瑟福认为,α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹遇到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上,否则大角度散射是不可能的。根据文中内容回答下列问题:
(1)汤姆生发现的一种带负电荷的粒子是 。
(2)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。
(3)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的______。
A.不可再分的实心小球 B.原子是带电的 C.质量集中在核上
(4)根据实验推测,金原子核的质量比α粒子 (“大”或“小”)。
(5)根据实验推测,α粒子是______。
A.不带电 B.带正电 C.带负电
【答案】(1)电子
(2)原子核
(3)C
(4)大
(5)B
【详解】(1)汤姆生发现的一种带负电荷的粒子是电子;
(2)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核;
(3)通过α粒子散射实验,绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进,少数α粒子的运行轨迹发生偏转,极少数α粒子偏转角度很大甚至被弹回,这表明原子内部大部分空间是空旷的,质量集中在核上,所以原子的内部结构为质量集中在核上,故选:C;
(4)由于极少数α粒子像是被金箔弹了回来,说明金原子核的质量比α粒子大;
(5)实验现象中极少数α粒子被金箔弹了回来,说明两者间存在强静电斥力,金原子核带正电(由质子构成),只有α粒子也带正电才会发生排斥,根据实验推测,α粒子是带正电。
10.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)根据原子结构知识回答:
(1)原子结构示意图中,圆圈表示 ,弧线上数字表示 ;
(2)某原子结构示意图为,该原子质子数为 ,最外层电子数为 ,属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中易 (填“得”或“失”)电子。
【答案】(1) 原子核 该电子层上的电子数
(2) 17 7 非金属 得
【详解】(1)原子结构示意图中,圆圈表示原子核;弧线上数字表示该电子层上的电子数;故填:原子核;该电子层上的电子数。
(2)由原子结构示意图可知,该原子质子数为17,最外层电子数为7,则该元素为氯元素,元素名称带“气”字旁,属于非金属元素,最外层电子数大于4,在化学反应中易得电子;故填:17;7;非金属;得。
11.(24-25八年级下·上海奉贤·期末)相对原子质量是以一个“碳-12”原子的质量为基准进行测定的。已知一个碳-12原子的质量为m克,一个氮原子的质量为n克,则氮原子的相对原子质量为 (用m、n表示)。
【答案】
【详解】氮原子的相对原子质量计算:氮原子的质量为 克,将其与碳-12原子质量的1/12相比,即,故填:。
综合应用
(25-26九年级上·上海嘉定·期中)19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年英国物理学家汤姆生发现带
负电的粒子后,才引起了人们对原子模型的探索。那么电子带负电荷,原子不带电,说明原子内存在带正电荷的部分,它们是均匀分布呢?还是集中分布呢?这引起了物理学家们的兴趣。1910年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验后,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍向原来的方向前进,但是少数α粒子的运行轨迹发生了偏转,并且有极少数α粒子偏转的角度超过90°,有的甚至达到了180°,像是被金箔弹了回来。
卢瑟福认为,α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹遇到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上,否则大角度散射是不可能的。
12.卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量都集中在一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。
13.通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型中的
A.不可再分的实心小球
B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上
【答案】12.原子核 13.C
【解析】12.根据α粒子散射实验的结论:原子的大部分质量和正电荷集中在一个很小的结构上,这个结构就是原子核。
故填:原子核。
13.A、α粒子能大量穿过金箔,说明原子不是 “不可再分的实心小球”,错误。
B、少数α粒子大角度偏转,说明正电荷不是均匀分布,错误。
C、实验表明原子的质量集中在原子核上,正确。
故填:C。
14.(24-25八年级下·上海长宁·期末)当氢原子变成氢离子后,下列各项发生改变的是
A.质子数 B.相对原子质量 C.电子数 D.中子数
【答案】C
【详解】A.氢原子失去电子变成氢离子,核内质子数不发生变化,故选项不符合题意;
B.相对原子质量质子数中子数,氢原子失去电子变成氢离子,氢原子核内质子数、中子数不发生变化,则相对原子质量不发生变化,故选项不符合题意;
C.氢原子失去电子变成氢离子,核外电子数发生变化,故选项符合题意;
D.氢原子失去电子变成氢离子,核内中子数不发生变化,故选项不符合题意;
故选:C。
15.(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A.①、③粒子最外层电子数相同 B.②粒子为钠离子
C.③在化学反应中易得到电子 D.④中x为7
【答案】D
【详解】A、结构示意图中弧线上的数字为该层电子数,①、③原子的最外层电子数都是6,正确;
B、结构示意图圆圈内数字为质子数,②的质子数为11,质子数为11的原子是钠原子。该微粒质子数11<核外电子数10(2+8),是离子,所以②粒子为钠离子。正确;
C、③的最外层电子数是6,大于4,因此在化学反应中易得到电子形成稳定结构,正确;
D、原子的质子数等于电子数,故x=17-2-8=7,若为离子则最外层电子数是8,故不一定是7,错误;
故选:D。
16. 如图表示氯化钠微观形成过程。该过程说明原子通过 电子形成离子,其中阴离子是 离子(写出离子符号),最终形成的物质不显电性,原因是 。
【答案】 得失 Cl- 电荷数相等,电性相反
【详解】如图表示氯化钠微观形成过程,该过程说明原子通过得失电子形成离子的,其中氯原子得到电子形成阴离子,符号为:Cl-;两种离子所带电荷数相等,电性相反,所以最终形成氯化钠不显电性;故答案为:得失;Cl-;电荷数相等,电性相反。
17.(25-26八年级上·上海·期中)人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期,一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型。基于对原子结构的认知,人们能更好探索物质的组成、结构、性质及其应用。
(1)科学家及其提出的原子结构假设模型如图所示,原子结构模型演变的先后顺序是___________(填字母序号)。
A.原子结构有核模型 B.道尔顿原子模型 C.葡萄干面包原子
1909年,卢瑟福进行粒子散射实验:用一束粒子轰击金箔,发现大多数粒子能穿透金箔且不改变原来的前进方向,但也有一小部分粒子运动路径发生了改变,还有极少数的粒子被反弹了回来。
(2)已知1个粒子由2个中子和2个质子构成,则粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
(3)当用粒子轰击金箔时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是 。
原子结构示意图是表示原子结构的直观简洁的图形,体现了原子模型的精髓,如图是1~18号元素中某些微观粒子的结构示意图。
(4)上述粒子结构示意图中,表示负离子的是 。
(5)用化学符号表示微观粒子①: (填离子符号)。
某种微观粒子的结构示意图如图所示。
(6)若,则由该结构示意图推知该微观粒子是 (选填“原子”或“离子”)。
【答案】(1)BCA
(2)正
(3)B
(4)
(5)
(6)原子
【详解】(1)在化学发展史上,道尔顿最早提出原子是实心球体的模型;接着汤姆生发现了电子,提出了葡萄干面包模型,认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子;最后卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了核式结构模型,认为原子的大部分质量集中在原子核上,电子在核外空间绕核运动。所以符合原子结构模型建立先后顺序的是 BCA;
(2)质子带正电荷而中子不带电荷,因此由2个中子和2个质子构成的粒子带正电荷。故填:正;
(3)原子内部空间相对比较大,大部分α粒子穿过金箔不改变原来运动方向,α粒子、金原子核都带正电荷,会相互排斥,运动轨迹会偏离原子核,不可能偏向原子核,而金原子核质量大于α粒子,一些α粒子会被反弹,故轨迹B不可能存在, 故选B。
(4)根据阴离子的核外电子数大于核内质子数,所以属于负离子的是;
(5)8号元素是氧元素,其核外电子数大于核内质子数,属于阴离子,其离子符号是;
(6)若,即核内质子数=核外电子数,属于原子。
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18.(24-25八年级下·上海崇明·期中)人类对物质构成的好奇,始于2000多年前古希腊哲学家的猜想:“物质是否由最小的不可分割颗粒组成?”他们称这种颗粒为“原子”。英国科学家道尔顿提出“原子是化学变化中的最小单位”,并将最轻的氢原子质量定为1,作为相对原子质量的最初基准。卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔的实验震惊学界:绝大多数粒子直接穿过,少数却被“反弹”回来,这说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核。
(1)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的_______。
A.不可再分的实心小球 B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上 D.原子核带负电
(2)近年我国科学家拍摄到水分子团簇图像,下列说法正确的是_______。
A.构成水分子的氢、氧原子保持了水的化学性质
B.团簇中的水分子不再运动
C.冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同
D.一个水分子中含有一个氢分子
(3)通过探究物质构成的奥秘,我们知道,物质是由原子等粒子构成的,请在下图方框中填写“质子”“电子”“离子”之一,表示各种粒子是怎样构成的。① ;② ;③ ;
关于相对原子质量的叙述正确的是 。
①相对原子质量没有单位
②相对原子质量就是一个原子的实际质量
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
④碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大
【答案】(1)C
(2)C
(3) 质子 电子 离子 ③④
【详解】(1)A、绝大多数粒子直接穿过,说明原子内部有很大的空间,不是一个实心球体,不符合题意;
B、由于α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏向,说明正负电荷不是均匀分布的,不符合题意;
C、极少数α粒子被反弹了回来,或发生了很明显的偏向,说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核,质量集中在核上,符合题意;
D、由于α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏向,说明原子核带正电荷,不符合题意。
故选C;
(2)A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,水由水分子构成,故水分子是保持水的化学性质的最小粒子,不符合题意;
B、团簇中的水分子仍然在不断运动,不符合题意;
C、同种分子化学性质相同,冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同,符合题意;
D、由图可知,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,不含氢分子,不符合题意。
故选C;
(3)原子核由质子和中子构成,故①表示质子;原子由原子核和核外电子构成,故②表示电子;分子、原子、离子都是构成物质的微粒,故③表示离子;
①相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,错误;
②相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个碳-12原子质量的的比值,称为该原子的相对原子质量,相对原子质量不是一个原子的实际质量,错误;
③由以上分析可知,相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值,正确;
④相对原子质量与原子的实际质量呈正比,故碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大,正确。
故选③④。
19.如图是六种粒子的结构示意图。请根据图回答下列问题:
(1)如图1,具有相对稳定结构的粒子是 (填字母,下同):属于金属原子的是 。
(2)图2是溴的原子结构示意图,x= ;溴的化学性质与图2中 (填字母序号)的化学性质相似。溴的符号为Br,请写出溴离子的化学符号 。
(3)如图是某粒子的结构示意图。试回答:
①当m-n>10时,该粒子为 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)
②当n=8时,若该粒子带有1个单位的负电荷,则该粒子的符号为 ,若该粒子不显电性,则该粒子的符号为 ;若该粒子带有2个单位的正电荷,则该粒子的符号为 。
【答案】(1) ACE D
(2) 7 F Br-
(3) 阴离子 Cl- Ar Ca2+
【详解】(1)最外层电子排满具有相对稳定结构。最外层为第一层最多排2个电子,具有多个电子层最外层排满为8个电子,所以具有相对稳定结构的粒子是ACE;
原子序数=质子数,所以A、B、C、D、E、F分别为2号元素氦元素、8号元素氧元素,11号元素钠元素、12号元素镁元素,16号元素硫元素,17号元素氯元素。通过元素名称可知CD为金属元素的微粒,原子中质子数=核外电子数,C质子数≠核外电子数,是离子,D质子数=核外电子数,为原子。所以属于金属原子的是D。
(2)在原子中质子数=电子数,则35=2+8+18+x,解得x=7;
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最外层电子数,溴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,F符合要求;
溴原子的最外层电子数为7,容易得到1个电子形成带1个负电荷的溴离子,表示为:Br-;
(3)①当m-n>10时,即m<10+n,所以质子数小于核外电子数,所以为阴离子;
②当n=8时,若该粒子带有1个单位的负电荷,即m=2+8+8-1=17,该元素为氯元素,则该粒子的符号为Cl-;
若该粒子不显电性,即m=2+8+8=18,是氩元素的原子,则该粒子的符号为Ar;
若该粒子带有2个单位的正电荷,即m=2+8+8+8+2=20,该粒子为钙离子,则该粒子的符号为 Ca2+。
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