1-1 原子结构 同步作业 《化学（加工制造类）》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，质子带正电，电子带负电 B. 原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成 C. 所有原子的原子核内都含有质子和中子 D. 原子的质量主要集中在核外电子上 2. 元素的原子序数等于（ ） A. 质子数 B. 中子数 C. 质量数 D. 质子数与中子数之和 3. 某原子的质子数为13，中子数为14，该原子的质量数为（ ） A. 13 B. 14 C. 27 D. 28 4. 下列关于同位素的说法，正确的是（ ） A. 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素 B. 同位素的化学性质不同，物理性质相同 C. 同位素的质子数和电子数都不同 D. 加工制造中常用的铀-235和铀-238不属于同位素 5. 核外电子排布遵循的规律不包括（ ） A. 能量最低原理（电子优先占据能量低的电子层） B. 每层最多容纳2n²个电子（n为电子层序数） C. 最外层电子数最多不超过8个（K层为最外层时不超过2个） D. 电子层越多，电子能量越低 6. 加工制造中常用的金属铁（Fe），其原子序数为26，下列说法错误的是（ ） A. 铁原子的质子数为26 B. 铁原子的核外电子数为26 C. 铁原子的核电荷数为26 D. 铁原子的中子数一定为26 7. 下列原子结构示意图中，正确表示铝原子（质子数13）的是（ ） A. 原子核内13个质子，核外3个电子层，电子数分别为2、8、3 B. 原子核内13个质子，核外2个电子层，电子数分别为2、11 C. 原子核内14个质子，核外3个电子层，电子数分别为2、8、3 D. 原子核内13个质子，核外3个电子层，电子数分别为2、9、2 8. 下列关于核外电子层的说法，正确的是（ ） A. 电子层序数越大，离原子核越近，电子能量越低 B. K层（第1层）最多容纳2个电子 C. M层（第3层）最多容纳8个电子 D. 最外层电子数为8的原子一定是稀有气体原子，化学性质稳定 9. 某原子的核外电子排布为2、8、6，该原子对应的元素属于（ ） A. 金属元素 B. 非金属元素 C. 稀有气体元素 D. 无法判断 10. 下列说法中，能说明原子是化学变化中最小微粒的是（ ） A. 原子的质量很小 B. 原子在化学变化中不能再分 C. 原子的体积很小 D. 原子可以构成分子 11. 加工制造中用于焊接的氩气（Ar）是稀有气体，其原子的最外层电子数为（ ） A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 原子是由带______电的______和带______电的______组成；原子核由______（带正电）和______（不带电）组成，原子的质量主要集中在______上。 2. 元素的原子序数=______=______=______；质量数（A）=（Z）+______（N），近似等于该原子的相对原子质量。 3. 核外电子按能量高低分层排布，电子层序数从内到外依次为______、______、______、______等（用字母表示），其中______层（第1层）能量最低，离原子核最近。 4. 同位素的应用广泛，加工制造中常用碳-14同位素进行材料______测定，核工业中常用铀-235同位素进行______反应；同种元素的同位素，______数相同，______数不同。 5. 金属元素的原子最外层电子数一般______（填“少于”或“多于”）4个，在化学反应中易______电子，表现出还原性，这也是金属材料具有良好导电性、延展性的结构基础。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有原子的质子数都等于核外电子数，原子呈电中性。（ ） 2. 质子数决定元素的种类，中子数决定元素的化学性质。（ ） 3. 氢原子的原子核内只有质子，没有中子。（ ） 4. 同位素的物理性质不同（如密度、熔点），但化学性质基本相同。（ ） 5. 核外电子排布中，最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体原子。（ ） 6. 原子的质量数越大，相对原子质量就越大。（ ） 7. 加工制造中使用的金属铝（原子序数13），其核外电子排布为2、8、3，最外层电子易失去，因此铝具有良好的导电性。（ ） 8. 同一元素的不同同位素，在周期表中占据不同的位置。（ ） 9. 电子在原子核外做高速运动，运动轨迹可以精确描述。（ ） 二、提升题（共30分） （一）元素推断题（10分） 有三种加工制造中常用的元素A、B、C，已知： 元素A的原子序数为11，核外电子分层排布； 元素B的质子数为12，质量数为24； 元素C的核外电子排布为2、8、7，常用于制造消毒剂。 回答下列问题： 1. 写出三种元素的元素符号：A______、B______、C______； 2. 画出元素A的原子结构示意图； 3. 计算元素B的中子数； 4. 分析元素C的原子结构特点，说明其化学性质活泼的原因； 5. 元素A、B都属于金属元素，结合其原子结构，解释金属材料为什么具有良好的导电性。 （二）分析题（10分） 1. 加工制造中常用的不锈钢含铬（Cr，原子序数24），其核外电子排布为2、8、13、1。结合原子结构知识，分析铬原子的电子层分布特点，说明为什么铬能增强不锈钢的抗腐蚀性（提示：最外层电子数与化学稳定性的关系）； 2. 同位素在加工制造领域有重要应用，如利用碳-14测定古代文物的年代，利用铀-235进行核能发电。结合同位素的定义，分析同种元素的同位素为什么化学性质基本相同，物理性质存在差异； 3. 金属材料的延展性与原子结构密切相关，结合核外电子的自由移动特点，解释金属为什么能被拉伸、轧制而不破裂。 （三）计算题（10分） 1. 加工制造中使用的铜（Cu）有两种天然同位素：铜-63（质子数29，中子数34）和铜-65（质子数29，中子数36）。已知铜元素的平均相对原子质量为63.5，计算两种同位素的原子个数比（写出计算过程）。 2. 某原子的核外电子数为17，质量数为35，计算该原子的质子数、中子数，并写出该原子的表示符号（如₆¹²C）（写出计算过程）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. A 3. C 4. A 5. D 6. D 7. A 8. B 9. B 10. B 11. D （二）填空题 1. 正；原子核；负；核外电子；质子；中子；原子核 2. 核电荷数；质子数；核外电子数；质子数；中子数 3. K；L；M；N；K 4. 年代；核裂变；质子；中子 5. 少于；失去 （三）判断题 1. √ 2. ×（最外层电子数决定元素化学性质） 3. √ 4. √ 5. ×（可能是离子，如Na⁺） 6. √ 7. √ 8. ×（占据同一位置） 9. ×（电子运动无固定轨迹，用电子云描述） 二、提升题 （一）元素推断题 1. A：Na（钠）、B：Mg（镁）、C：Cl（氯）； 2. 钠原子结构示意图：原子核内11个质子，核外3个电子层，电子数分别为2、8、1（示意图略，描述准确即可）； 3. 元素B（镁）的中子数=质量数-质子数=24-12=12； 4. 元素C（氯）的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中易得到1个电子达到8电子稳定结构，因此化学性质活泼； 5. 钠、镁等金属原子的最外层电子数较少（钠1个、镁2个），最外层电子易脱离原子核的束缚，形成自由电子；自由电子在电场作用下能定向移动，因此金属材料具有良好的导电性。 （二）分析题 1. 铬原子（原子序数24）的核外电子排布为2、8、13、1，最外层有1个电子，易失去电子；但铬原子的次外层电子数较多（13个），原子结构相对稳定，不易被氧化；当铬加入不锈钢中时，能形成致密的氧化膜，阻止内部金属进一步被腐蚀，从而增强不锈钢的抗腐蚀性； 2. 同位素的质子数相同，核外电子数也相同，最外层电子数相同，因此化学性质基本相同；而同位素的中子数不同，导致质量数不同，原子质量不同，因此物理性质（如密度、熔点、沸点）存在差异； 3. 金属原子的最外层电子易脱离原子核束缚，形成自由电子，金属原子之间通过自由电子形成金属键（一种特殊的化学键）；当金属受到外力拉伸、轧制时，金属原子可以相对滑动，但自由电子能维系原子之间的相互作用，不会导致原子断裂，因此金属具有良好的延展性。 （三）计算题 1. 设铜-63的原子个数分数为x，铜-65的原子个数分数为(1-x)； 平均相对原子质量=63x + 65(1-x)=63.5； 63x + 65 65x=63.5； -2x= -1.5； x=0.75（75%），1-x=0.25（25%）； 两种同位素的原子个数比=铜-63:铜-65=0.75:0.25=3:1。 2. 质子数=核外电子数=17； 中子数=质量数-质子数=35-17=18； 原子表示符号：₁₇³⁵Cl（左下角质子数，左上角质量数）。 学科网（北京）股份有限公司 $