1-1 原子结构 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

主题一 原子结构与化学键 第一节 原子结构 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于原子组成的说法，正确的是（ ） A. 原子由质子和电子组成 B. 原子由原子核和核外电子组成 C. 原子核由质子和电子组成 D. 原子的质量主要集中在核外电子上 2. 决定元素种类的是原子中的（ ） A. 质子数 B. 中子数 C. 电子数 D. 最外层电子数 3. 下列粒子中，质子数不等于电子数的是（ ） A. 氢原子 B. 钠离子（Na⁺） C. 氯原子 D. 水分子（H₂O） 4. 氧原子的核电荷数为8，其核外电子数为（ ） A. 6 B. 8 C. 10 D. 16 5. 农林牧渔生产中常用的氮元素，其原子结构示意图中最外层电子数为（ ） A. 2 B. 3 C. 5 D. 7 6. 下列关于核外电子排布规律的说法，错误的是（ ） A. 第一层最多容纳2个电子 B. 第二层最多容纳8个电子 C. 最外层最多容纳8个电子（氦为2个） D. 电子总是先排布在最外层 7. 某元素的原子结构示意图为 ，该元素属于（ ） A. 金属元素 B. 非金属元素 C. 稀有气体元素 D. 无法判断 8. 镁原子（质子数12）失去2个电子后形成镁离子，其质子数为（ ） A. 10 B. 12 C. 14 D. 24 9. 下列关于相对原子质量的说法，正确的是（ ） A. 相对原子质量是原子的实际质量 B. 相对原子质量以碳-12原子质量的1/12为标准 C. 相对原子质量没有单位 D. 相对原子质量等于质子数和电子数之和 10. 农林生产中用于促进植物光合作用的二氧化碳（CO₂），其中氧原子的中子数为8，质子数为8，则氧原子的相对原子质量约为（ ） A. 8 B. 16 C. 24 D. 32 11. 下列粒子中，与氖原子（核电荷数10）核外电子排布相同的是（ ） A. 钠离子（Na⁺） B. 氯离子（Cl⁻） C. 氢原子 D. 碳原子 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 原子是由带______电的原子核和带______电的核外电子组成，原子核由______和______组成，其中______不带电。 2. 在原子中，核电荷数=______=______，相对原子质量≈______+______。 3. 核外电子分层排布，离原子核越近的电子层能量______，越远的电子层能量______。 4. 农林牧渔类生产中常见的元素：氮元素的质子数为7，其核外电子数为______；磷元素的相对原子质量约为31，质子数为15，则其中子数为______。 5. 稀有气体元素（如氦、氖、氩）的最外层电子数为______（氦为2），化学性质______，不易与其他物质发生反应。 6. 金属元素的原子最外层电子数一般______4个，在化学反应中易______电子；非金属元素的原子最外层电子数一般______4个，在化学反应中易______电子。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有原子的原子核都含有质子和中子。（ ） 2. 原子的质量主要集中在原子核上，因为质子和中子的质量远大于电子。（ ） 3. 同种元素的原子质子数相同，但中子数可能不同。（ ） 4. 原子失去电子后带负电，形成阴离子。（ ） 5. 农林生产中使用的钾肥（如KCl），钾原子的最外层电子数为1，易失去电子形成钾离子。（ ） 6. 核外电子排布时，每层电子数都不能超过8个。（ ） 7. 相对原子质量是一个比值，单位为“1”，通常省略不写。（ ） 8. 氧原子和氧离子的质子数相同，因此属于同种元素。（ ） 9. 碳原子的最外层电子数为4，既不易失去电子也不易得到电子，化学性质稳定。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合原子结构知识及农林牧渔类专业分析：① 氮元素是植物生长所需的重要元素，其原子序数为7，画出氮原子的结构示意图，并说明氮原子的化学性质特点；② 植物吸收的氮元素主要以铵根离子（NH₄⁺）和硝酸根离子（NO₃⁻）形式存在，计算NH₄⁺和NO₃⁻的质子数和电子数；③ 某化肥中含有硝酸铵（NH₄NO₃），说明硝酸铵中氮元素的存在形态及原子结构上的差异；④ 为什么氮元素能形成多种化合物（如NH₃、NO、NO₂等），从原子结构角度解释。 2. 某农林科技企业研究植物对磷元素的吸收机制，磷原子的质子数为15，相对原子质量约为31。① 画出磷原子的结构示意图，说明磷原子最外层电子数及化学性质；② 磷元素在植物体内主要以磷酸根离子（PO₄³⁻）形式存在，计算PO₄³⁻的质子数和电子数；③ 土壤中磷元素易形成难溶性磷酸盐（如Ca₃(PO₄)₂），导致植物吸收困难，从原子结构角度分析磷酸盐难溶的原因；④ 如何通过化学方法改良土壤，提高磷元素的利用率？举例说明原理。 3. 结合农林牧渔类专业回答：① 原子结构与元素的化学性质密切相关，举例说明金属元素（如钾、钙）和非金属元素（如硫、氯）在农林生产中的应用及对应的原子结构特点；② 农药中常用的氯元素（质子数17），其原子结构决定了它的化学活泼性，解释氯原子易形成氯离子的原因及氯离子在农药中的作用；③ 设计一个简单实验，验证镁原子（金属）和氯原子（非金属）的化学性质差异（基于原子结构），写出实验原理、步骤、现象和结论，并说明该实验对理解化肥中元素作用的意义。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. A 3. B 4. B 5. C 6. D 7. A 8. B 9. B 10. B 11. A （二）填空题 1. 正；负；质子；中子；中子 2. 质子数；电子数；质子数；中子数 3. 越低；越高 4. 7；16 5. 8；稳定 6. 少于；失去；多于；得到 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 氮原子的结构示意图及化学性质：a. 结构示意图：原子核内有7个质子，核外有2个电子层，第一层2个电子，第二层5个电子（示意图略）；b. 化学性质：最外层电子数为5，既不易失去电子也不易得到电子，易通过共用电子对形成共价化合物，化学性质较活泼，能与多种元素结合形成含氮化合物。② NH₄⁺和NO₃⁻的质子数和电子数：a. NH₄⁺：质子数=7（N）+4×1（H）=11，电子数=11-1=10；b. NO₃⁻：质子数=7（N）+3×8（O）=31，电子数=31+1=32。③ 硝酸铵中氮元素的形态及结构差异：a. 存在形态：NH₄⁺中氮元素为-3价，NO₃⁻中氮元素为+5价；b. 结构差异：NH₄⁺中氮原子通过共用电子对与4个氢原子结合，且失去1个电子形成阳离子；NO₃⁻中氮原子通过共用电子对与3个氧原子结合，且得到1个电子形成阴离子，两者氮原子的成键方式和电子得失情况不同。④ 氮元素形成多种化合物的原因：氮原子最外层有5个电子，化合价可在-3价到+5价之间变化，能与不同元素（如H、O、C等）通过得失电子或共用电子对形成多种化学键，因此可形成多种含氮化合物，满足植物不同生长阶段的需求。 2. ① 磷原子的结构示意图及化学性质：a. 结构示意图：原子核内有15个质子，核外有3个电子层，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层5个电子（示意图略）；b. 化学性质：最外层电子数为5，易通过共用电子对形成共价化合物，也可得到3个电子形成磷离子（P³⁻），化学性质较活泼，能与氧、钙等元素结合形成磷酸盐。② PO₄³⁻的质子数和电子数：a. 质子数=15（P）+4×8（O）=47；b. 电子数=47+3=50。③ 磷酸盐难溶的原因：a. 从原子结构看，Ca²⁺（最外层电子数为0）和PO₄³⁻（最外层电子数达到稳定结构）都是稳定的离子；b. 两者之间通过强烈的离子键结合，形成的离子晶体晶格能较大，水分子难以破坏这种离子键，因此Ca₃(PO₄)₂等磷酸盐难溶于水。④ 改良土壤提高磷利用率的方法及原理：a. 方法：向土壤中施加腐熟的有机肥或硫酸铵等铵态氮肥；b. 原理：有机肥分解产生的有机酸或铵态氮肥水解产生的氢离子，能与土壤中难溶性磷酸盐反应，将其转化为可溶性的磷酸二氢根离子（H₂PO₄⁻）或磷酸氢根离子（HPO₄²⁻），便于植物根系吸收；例如，Ca₃(PO₄)₂ + 4H⁺ = 3Ca²⁺ + 2H₂PO₄⁻。 3. ① 金属元素和非金属元素在农林生产中的应用及原子结构特点：a. 金属元素（如钾）：钾原子最外层电子数为1，易失去电子形成K⁺，K⁺是植物生长所需的大量元素，能促进植物茎秆粗壮，增强抗倒伏能力，常用作钾肥（如K₂SO₄）；钙原子最外层电子数为2，易失去电子形成Ca²⁺，Ca²⁺能促进植物细胞壁的形成，增强植物抗病虫害能力，可通过施加生石灰（CaO）改良酸性土壤。b. 非金属元素（如硫）：硫原子最外层电子数为6，易得到2个电子形成S²⁻，硫是植物生长所需的中量元素，能参与蛋白质合成，常用作硫酸铵肥料的成分；氯原子最外层电子数为7，易得到1个电子形成Cl⁻，氯离子能促进植物光合作用，同时在农药（如氯吡虫啉）中起到杀菌杀虫的作用。② 氯原子易形成氯离子的原因及氯离子在农药中的作用：a. 形成原因：氯原子最外层有7个电子，未达到8电子稳定结构，原子核对最外层电子的吸引力较强，易得到1个电子形成Cl⁻，达到稳定结构。b. 农药中作用：氯离子具有较强的电负性，能与农药分子中的其他原子形成稳定的化学键，增强农药的稳定性；同时，氯离子能破坏害虫或病菌的细胞膜结构，影响其代谢过程，达到杀虫杀菌的效果。③ 验证镁原子和氯原子化学性质差异的实验：a. 实验原理：镁原子最外层电子数为2，易失去电子，具有还原性；氯原子最外层电子数为7，易得到电子，具有氧化性，两者可发生氧化还原反应生成氯化镁。b. 实验步骤：i. 取一小块镁条，用砂纸打磨去除表面氧化膜，放入试管中；ii. 向试管中加入少量稀盐酸，观察现象；iii. 另取少量氯酸钾晶体与镁粉混合，加热，观察现象。c. 实验现象：i. 镁条与稀盐酸反应，产生大量气泡（H₂），镁条逐渐溶解；ii. 氯酸钾与镁粉混合加热后，剧烈反应，生成白色固体（MgCl₂）。d. 实验结论：镁原子易失去电子，具有金属的还原性；氯原子易得到电子，具有非金属的氧化性，两者的化学性质差异由原子最外层电子数决定。e. 对理解化肥元素作用的意义：该实验说明元素的化学性质由原子结构决定，化肥中不同元素的作用与其原子结构密切相关，如镁元素（金属）易形成阳离子，能参与植物叶绿素的合成，氯元素（非金属）易形成阴离子，能调节植物细胞的渗透压，帮助理解化肥为何能满足植物不同的生长需求。 学科网（北京）股份有限公司 $