原子结构专题复习
原子结构专题复习
1.下列表达方式错误的是
A. D
O分子中氧原子为sp3杂化
2
B. Cr原子价电子排布式:3d54s1
C. 硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6
D. S原子的电子排布图:
2.以下能级符号正确的是
A. 2d
B. 3f
C. 1p
D. 6s
3.是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中正确的是
A. 的原子核内中子数多于质子数
B. 的原子序数为131
C. 的原子核外电子数为78
D. 的化学性质与不同
4. 下列说法正确的是
A. 12C可用于考古断代,推算出文物的年代
B. 在一定温度和压强下,气体体积主要取决于气体分子之间的平均间距
C. 道尔顿、阿伏加德罗、卢瑟福、玻尔等科学家的研究不断更新人们对原子结构的认
识
D. 确定物质中含有哪些金属元素可用原子吸收光谱
5.发现原子中存在电子的科学家是
A. 英国科学家道尔顿
B. 英国科学家汤姆生
C. 英国科学家卢瑟福
D. 丹麦物理学家玻尔
6.某陨石中含有镁的一种放射性同位素,该同位素的原子核内的中子数是
A. 12
B. 14
C. 16
D. 28
7.下列说法中肯定错误的是
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. 阳离子的最外层电子数可能为2,也可能为8
8.下列微粒中,最外层与最里层的电子数之和等于次外层电子数的是
A. S
B. Mg
C. Cl
D. Be
9.氧离子中电子的运动状态有
A. 3种
B. 8种
C. 10种
D. 12种
10.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。下列原子中与氧原子化学性质相似的是
A. A
B. B
C. C
D. D
11.如图所示2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,下列判断不正确的是
A. 1个乙分子中含有2个A原子
B. 摩尔质量关系为:2M(甲) =M(乙) +M(丙)
C. 该反应一定属于氧化还原反应
D. 该反应类型是分解反应
12. 下列叙述错误的是
A. 13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B. 1H和2H是不同的核素,它们的质子数相等
C. 14C和14N的质量数相等,它们的中子数不等
D. 6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等
13.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是
A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是ⅠA族元素
B. 原子的价电子排布为(n-1)d6-8n s2的元素一定是副族元素
C. 基态原子的P能级上半充满的元素一定位于p区
D. 基态原子的价电子排布为(n-1)d x n s y的元素的族序数一定为x+y
14. X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是
A. 由m X a +与n Y b -
得,m +a =n -b
B. X 2-的还原性一定大于Y -
C. X 、Y 一定不是同周期元素
D. 若X 的原子半径大于Y ,则气态氢化物的稳定性H m X 一定大于H n Y
15.下列各元素,最易形成离子化合物的是
①第3周期第一电离能最小的元素②外围电子构型为2s 22p 6
的原子③2p 轨道为半满的元素④电负性最大的元素
A. ①④
B. ③④
C. ②③
D. ①② 16.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A. PCl 3 B. BF 3 C. PCl 5 D. HCl 17.下列微粒中,外围电子中未成对电子数最多的是 A. O B. P C. Mn D. Cr
18.短周期元素R 的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质7.8 g 与氧气充分反应可生成13 g 化合物RO ,则该元素的价电子层是 A. 1s 2 B. 2s 2 C. 3s 2 D. 4s 2
19.前四周期的元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有几种 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
20. 科学家从化肥厂生产的(NH 4)2SO 4中检验出组成为N 4H 4(SO 4)2的物质,经测定,该物质易溶于
水,在水中以S
和N 4
两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N 4
,但它遇到碱时,会
生成一种形似白磷的N 4分子。N 4分子不能被植物吸收。下列有关说法不正确的是( )
A. N 4和N 2互为同素异形体
B. 14N 与14C 互为同位素
C. N 4H 4(SO 4)2不能与草木灰混合使用
D. 8NH 3+4C 5OH N 4+4C 5NH 2+6H 2+4H 2O,此反应中每生成5.6 g N 4时转移1.2 mol 电子
21. 短周期元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19。X 的阳离子比阴离子少一层电子,Y 与Z 、W 位于相邻周期,Y 、Z 的氧化物排放到空气中会形成酸雨。下列说法正确的是( )
A. 四种元素中,元素Z 的非金属性最强
B. X 的单质不是一种清洁能源
C. 只由四种元素中的三种元素不可能形成离子化合物
D. YW 3、SW 2、Z 2W 2中各原子最外层均达到8电子稳定结构
22. 据媒体报道,日本食品巨头明治公司生产的“明治STEP”奶粉中检测出含量超标的放射性元素铯(Cs)。铯较为稳定的核素有、、、。下列判断不正确的是( )
A. 、、、互为同位素
B. 、、、的核外电子排布相同
C. 、、、的性质和用途相同
D. 、、、的质量数和中子数均不同
23. 已知:①为纪念著名天文学家哥白尼,国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”,汉语名为“”;②合理利用核能符合“低碳经济”的要求U是核反应堆的重要原料;③锂
被誉为“高能金属”,制取锂的原料是β—锂辉矿(主要成分是LiAlSi
2O
6
和少量钙、镁杂质)。下
列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是( )
A. 的原子核内中子数与核外电子数之差为55
B. 和是同位素,核反应属于化学变化
C. 40Ca2+与18具有相同的电子数
D. Si
2
中质子总数为80
24. 化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是( )
A. 基态Mg原子的核外电子排布图:
B. 过氧化氢电子式:
C. As原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p3
D. 原子核内有10个中子的氧原子
O
25. 简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示:
其中·表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的说法正确的是( )
A. ①②③互为同位素
B. ①②③互为同素异形体
C. ①②③是三种化学性质不同的粒子
D. ①②③具有相同的质量数
26. 不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( )
A. 34S原子核内中子数为16
B. 1O和1O的相对分子质量不同
C. 13C和15N原子的原子序数相差2
D. 2H+结合OH-的能力比1H+的更强
27. 某原子第n 电子层,当它作为最外层时,容纳电子数最多与(n -1)层相同;当它作为次外层时,其电子数比(n -1)层多10个,则此电子层是( )
A. K 层
B. L 层
C. M 层
D. N 层
28. 已知短周期元素的离子a A 2+
,b B +
,c C 3-,d D -
都具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是 A. 原子半径A>B>D>C B. 原子序数d >c >b >a
C. 离子半径C>D>B>A
D. 单质的还原性A>B>D>C
29. 下列关于钠元素的几种表达式错误的是( ) A. Na +
的电子排布图:
B. Na +的结构示意
图:
C. Na 的电子排布式:1s 22s 22p 63s 1
D. Na 的简化电子排布式:[Na]3s 1
30. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s 22s 2 2p 63s 23p 4;②1s 22s 22p 63s 23p 3
;
③1s 22s 2 2p 3;④1s 22s 22p 5
。
则下列有关比较中正确的是( )
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>① 31.下列有关物质结构的说法正确的是 ( )
A. 电子层数多的原子的半径一定大于电子层数少的原子的半径
B. P 4S 3分子中各原子的最外层均已达到了8电子稳定结构,则分子中共价键数目为9
条
C. H 2SO 3酸性强于H 2CO 3,所以非金属性S 大于C
D. 不同原子形成的共价键一定是极性键
32.下列离子中半径最大的是( )
A. Na +
B. Mg 2+
C. O 2-
D. F -
33. [化学—物质结构与性质]
目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命——在硅芯片上用铜代替铝布线,古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破,用黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)生产粗铜,其反应原理如下:
CuFeS 2
Cu 2S
Cu 2O
Cu
CuSO 4
回答下列问题:
(1)基态铜原子的电子排布式为 ,硫、氧元素相比,第一电离能较小的元素是 (填元素符号)。
(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子,该分子的中心原子杂化类型是 ,其立体结构是 。
(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验:CuSO 4溶液蓝色沉淀沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式: ;深蓝色透明溶液中的阳离子(不
考虑H +
)内存在的全部化学键类型有 。
(4)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途,铜晶体中铜原子堆积
模型为 ;铜的某种氧化物晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为d g/cm 3
,阿伏加德罗常数的值为N A ,则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为 pm(用含d 和N A 的式子表
示)。
34. C 和Si 元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)写出Si 原子的核外电子排布式 。
(2)SiC 的晶体结构与金刚石相似,SiC 晶体中存在的微粒间作用力是 ,SiC 的熔点 金刚石。(填“>”、“<”或“=”)
(3)氧化物MO 的电子总数与SiC 的相等,则M 的原子结构示意图为 ,MO 是优良的耐高
温材料,其晶体结构与NaCl 晶体相似,则每个M 2+周围吸引 个O 2-,每个MO 晶胞中含
有 个M 2+和 个O 2-, MO 的熔点比CaO 的高,其原因是 。
(4)富勒烯(C 60)的结构如图 ,1 mol C 60分子中含有 mol σ键。
35.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识,请你回答下列问题: (1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置:_____________。 (2)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布图为:_______。 (3)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的核外电子排布式:_________。 (4)写出3p 轨道上有2个未成对电子的元素的符号:______________。
(5)日常生活中广泛使用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素的价电子排布式
为3d 54s 1
,该元素的名称为_________。
36. 有原子序数依次增大的4种短周期元素X 、Y 、Z 、W,已知:①X 与Z 、Y 与W 分别具有相同的最外层电子数;②X 与Y 能形成X 2Y 、X 2Y 2两种共价化合物;③Y 的阴离子(单核)与Z 的阳
离子的核外电子数都为10;④W 原子的最外层电子数为K 层电子数的3倍。请根据以上叙述填空:
(1)W 的原子结构示意图为 ;X 、Y 与Z 形成的化合物的电子式为 。 (2)Z 与W 的离子半径大小为Z W(填“>”“<”或“=”)。
(3)Z 与W 形成的化合物溶于水显 性(填“酸”或“碱”),原因是 (用离子方程式表示)。
37.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
(1)Ga 与B 同主族,Ga 的基态原子核外电子排布式为 ;B 、C 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)硼酸(H 3BO 3)是白色片状晶体(层状结构如图1),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解
度增大。
图1
①硼酸中B 原子的杂化轨道类型为 。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和 。 ③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是 。
④硼酸是一元弱酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的O H
而呈酸性。写出硼酸的电离方程式 。
(3)硼氢化钠(NaBH 4)是有机化学中的一种常用还原剂,在热水中水解生成硼酸钠和氢气,用化学
方程式表示其反应原理 。 [BH 4]-
的空间构型是 。
(4)B 3N 3H 6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子
式 。
(5)硼化镁晶体在39 K 时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,图2是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。
图2
(6)金刚石的晶胞如图3。立方氮化硼的结构与金刚石相似,已知晶胞边长为361.5 pm,则立方
氮化硼的密度是 g· cm -3
(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数用N A 表示)。
图3
38. [化学——选修3:物质结构与性质](15分)
原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X 的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子s能级与p能级电子数相等;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子,T原子有________种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY-与XZ
2
互为等电子体,则ZXY-中X原子的杂化轨道类型为________。
(4)Z与R能形成化合物甲,1 mol甲中含________mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分别为____________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为_____________________。
氟化物G的氟化
物
Q的氟
化物
R的氟化
物
熔点/K993 1 539183
(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应的离子方程式为
______________________________。
(7)X单质的晶胞如图所示,一个X晶胞中有________个X原子;若X晶体的密度为
ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为N
A
,则晶体中最近的两个X原子之间的距离为
________cm(用代数式表示)。
39. 【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)Ga(镓)、 P 、 As 都是形成化合物半导体材料的重要元素。
(1)As 基态原子的电子占据了个能层,最高能级的电子排布式为,和砷位于同一周期,且未成对电子数也相同的元素还有种。
(2)元素周期表中,与P紧邻的4种元素中第一电离能最大的是(填元素符号)。
(3)NH 3、 PH 3、 AsH 3 三者的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)原因
是 。
(4)白磷是由P 4分子形成的分子晶体,每个P 4分子都是正四面体结构。P 原子的杂化方式
为 。白磷易溶于CS 2,难溶于水,原因是 。
(5)采用Ga x In (1-x)As(镓 铟 砷)等材料,可提高太阳能电池的效率。Ga x In (1-x)As 立方体形晶胞中每
一个顶点和面心都有一个原子,晶胞内部有4个原子,则该晶胞中含有 个砷原子。已知晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为N A ,则晶胞密度为 g/cm 3
(只列计算式,不必化简)。
40. 已知A 、B 、C 、D 四种不同粒子,它们之间存在如图关系:
(1)如果A 、B 、C 、D 均是10电子的粒子,则A 的化学式为 ;D 的电子式为 。
(2)如果A 为一种金属阳离子,且A 、B 、D 均为10电子粒子,C 为30电子粒子。试写出: ①A 与B 在溶液中反应生成C 和D 的离子方程式: 。
②C 与H +
反应生成A 的离子方程式: 。
参考答案
1. 【答案】D 【解析】根据洪特规则,先有三个电子单独占一个轨道,自旋方向相同,无空轨道,故D 错。答案选D 。
2. 【答案】D 【解析】第一能层只有一个能级(1s),故C 错;第二能层只有两个能级(2s 和2p),故A 错;第三能层只有三个能级(3s 、3p 和3d),故B 错。答案选D 。
3. 【答案】A【解析】中,131表示质量数,53表示质子数,所以其中子数为(131-53)=78,所以该原子核内中子数多于质子数,故A正确;原子序数等于质子数,则的原子序数为53,故B错;原子呈电中性,核外电子数等于质子数,则的原子核外电子数为53,故C错;和互为同位素,它们的化学性质相同,故D错;故选A。
4. 【答案】D【解析】用于考古断代的是14C而不是12C,故A错;在一定温度和压强下,气体体积主要取决于气体分子之间的平均间距及气体分子的数目,故B错;卢瑟福提出了核式结构,玻尔把量子学说引入原子结构,卢瑟福、玻尔等科学家对原子结构模型的提出作出了很大贡献,没有道尔顿、阿伏加德罗,故C错;确定物质中含有哪些金属元素可用原子吸收光谱,正确,故选D。
5. 【答案】B【解析】发现原子中存在电子的科学家是英国科学家汤姆生,故选B。
6. 【答案】C【解析】根据质量数=质子数+中子数,则该同位素的原子核内的中子数为:28-12=16。答案选C。
7. 【答案】B【解析】A.H原子K层上只有一个电子,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,错误;C.K层上最多只能排2个电子,2×4=8,则M层和L层都为8个电子的离子可能为S2-、 Cl-、K+或Ca2+,正确;D.Li+离子的最外层电子数为2,Na+离子的最外层电子数为8,正确。答案选B。
8. 【答案】A【解析】S符合题意,故选A。
9. 【答案】C【解析】氧离子核外有10个电子,故选C。
10. 【答案】D【解析】氧原子的最外层有6个电子,与氧原子化学性质相似的原子最外层也应有6个电子。故选D。
11. 【答案】B【解析】2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,所以1个乙分子中含有2个A原子,A正确;2M(甲) =M(乙) + 3M(丙),B错误;反应中有单质丙生成,该反应一定属于氧化还原反应,C正确;由图可知该反应类型是分解反应,D正确。故选B。
12. 【答案】D【解析】同位素是指质子数相同而中子数(或质量数)不同的同一元素的不同核素,A正确。1H和2H是氢元素的不同核素,质子数均为1,B正确。14C的中子数为14-
6=8,而14N的中子数为14-7=7,C正确。6Li和7Li的中子数分别为3和4,D错误,故选D。
13. 【答案】C【解析】基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能为K、Cr或Cu,K为主族元素,Cr、Cu为副族元素,故A错。副族元素的d能级电子数为10或15,原子的价电子排布为(n -1)d6-8n s2的元素为Ⅷ族元素,故B错。基态原子的p能级上半充满的元素,电子最后填充p能级,属于p区,故C正确。为ⅢBⅦB及Ⅷ族元素,其族序数为外围电子中d、s能级含有电子数目之和,族序数一定为x+y,为ⅠB族、ⅡB族元素,族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y,故D错。
14. 【答案】B【解析】
mX a+与
nY
b-电子层结构相同,即m-a=n+b,故A错。单离子的电子
层结构相同,X、Y位于同周期,为非金属元素,Y的原子序数大,则X2-的还原性一定大于
Y-,故B正确。简单离子的电子层结构相同,X、Y均为阴离子、或均为阳离子在同一周期,若一个为阳离子一个为阴离子,则一定不在同一周期,故C错。简单离子的电子层结构相同,X的原子半径大于Y,则X的非金属性小于Y,则气态氢化物的稳定性H
m
X一定小于
H
n
Y,故D错。
15. 【答案】A【解析】活泼的金属与活泼的非金属之间易形成离子化合物,①第三周期第一电离能最小的元素是Na,②外围电子构型为2s22p6的原子是Ne,③2p能级为半满的元素为N,④电负性最大的元素为F,综上所述,钠与氟之间易形成离子化合物NaF,故该题选A。
16. 【答案】A【解析】本题考查了原子的结构。PCl
3
中P元素的化合价为+3,P原子最外层电子数为5,则5+3=8,则P原子满足8电子结构,氯元素化合价为-1价,氯原子最外层电
子数为7,则|-1|+7=8,则Cl原子满足8电子结构,故A正确。BF
3
中B元素的化合价为
+3,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,则B原子不满足8电子结构,氯元素化合价为-1
价,氯原子最外层电子数为7,则|-1|+7=8,则Cl原子满足8电子结构,故B错。PCl
5
中P元素的化合价为+5,P原子最外层电子数为5,则5+5=10,则P原子不满足8电子结构,氯元素化合价为-1价,氯原子最外层电子数为7,则|-1|+7=8,则Cl原子满足8电子结构,故C 错。氯化氢中氢原子的化合价为+1价,最外层有1个电子,1+1=2,则氢原子不满足8电子结构,氯元素化合价为-1价,氯原子最外层电子数为7,则|-1|+7=8,则Cl原子满足8电子结构,故D错。
17. 【答案】D 【解析】O 的电子排布式为1s 22s 22p 4
,未成对电子数为2, P 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 3,未成对电子数为3,Mn 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2
,未成对电子数
为5,Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1
,未成对电子数是6,比较可知Cr 的未成对电子数为6,最多,故该题选D 。
18. 【答案】C 【解析】根据化学式可知R 的化合价是+2价。根据原子守恒可知
7.8/M (R)=13/16+M (R),解得M (R)=24,R 的原子核外电子数等于核内中子数,所以原子序数为12,即为镁元素。所以答案为C 。
19. 【答案】C 【解析】符合条件的元素有:1s 1、2s 2、2s 4、3p 3、3d 64s 2,共5种元素。
20. 【答案】B 【解析】N 4与N 2都是N 元素的单质,互为同素异形体,A 正确; 14N 与14C 是不
同元素的原子,B 错误;草木灰水解显碱性,N 4H 4(SO 4)2中的N 4在碱性条件下生成N 4分子不
能被植物吸收,因此不能混合使用,C 正确; 该反应中4 mol NH 3被氧化生成1 mol N 4,转移电子
12 mol,生成0.1 mol N 4转移电子1.2 mol ,D 正确。
21. 【答案】D 【解析】X 的阳离子比阴离子少一层电子,X 应为氢元素。Y 与Z 的氧化物排放到空气中会形成酸雨,且Z 的原子序数大于Y,可知Y 为氮元素,Z 为硫元素。则W 为氯元素。A 错误,四种元素中W 即氯元素的非金属性最强;B 错误,H 2是一种清洁能源;C 错误,如
NH 4NO 3由其中的三种元素组成,但属于离子化合物;D 正确,NCl 3类NH 3、SCl 2类H 2O 、S 2Cl 2类H 2O 2,各原子均能达到18电子稳定结构。
22. 【答案】C 【解析】相同元素的不同核素互为同位素, A 正确;这四种核素是相同的元素,核外电子数相同, B 正确;不同核素的性质有差异,用途也不同, C 错误;相同元素的不同核素,中子数、质量数均不同,D 正确。
23. 【答案】C 【解析】
的原子核内中子数和核外电子数分别为165、112,两者之差
为53,A 错误;核反应是物理变化,B 错误;40
Ca 2+
和18
的电子数都是18,C 正确;Si 2
中质子总
数为76,D 错误。
24. 【答案】D 【解析】A 错误,核外电子排布图违背了泡利不相容原理,1个原子轨道里最多只能容纳2个电子且自旋方向相反;B 错误,过氧化氢是共价化合物,正确的电子式为
;C错误,As原子核外共有33个电子,简化的电子排布式应为[Ar]3d104s24p3;D正确。
25. 【答案】A【解析】由图可知,①②③是质子数相同,中子数不同的同种元素。
26. 【答案】B【解析】A错误,34S的中子数为34-16=18;B正确;C错误,原子序数之差由质子数决定,二者的原子序数相差1;D错误,2H+和1H+化学性质基本相同。
27. 【答案】C【解析】根据核外电子排布规律可知,核外电子分层,每层最多可容纳电子2n2个,因此,L层n值为2,无论作最外层还是次外层,都最多排布8个电子;而M层n值为3,当它作为最外层时只能排满8个,若作为次外层,则可排18个,就比L层多10个电子,故选C。
28. 【答案】C【解析】短周期元素原子形成的阳离子与上一周期稀有气体原子的结构相同,阴离子与同一周期稀有气体原子的结构相同,再根据离子所带电荷数,可知原子序数大小顺序为a>b>d>c,B错误;由原子半径的递变规律知它们的原子半径大小顺序为B>A>C>D,A错误;电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小,C正确;A、B是金属,原子序数B比A 大,B的还原性强,D错误。
29. 【答案】D【解析】Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。
30. 【答案】A【解析】根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F,同主族,第一电离能从上到下逐渐减小,同周期,第一电离能从左到右逐渐增大,A正确;P的原子半径最大,B错误;电负性强弱的正确顺序应为④>③>①>②,C错误;由于F元素无正价,D错误。
31. 【答案】B【解析】A.根据元素周期表排列的规律和特点,同周期元素随原子序数递增原子半径依次减小,所以相邻上周期中的金属元素的原子半径大于下周期中的非金属元素的原子
半径,错误;B.已知P
4S
3
分子中各原子的最外层均已达到8电子稳定结构,则根据P原子最外层
为5个电子,可形成3个共价键,根据均摊法,每个P原子形成的共价键数目为×3=,4个P原子
形成的共价键数目为×4=6;S原子最外层6个电子,可形成2个共价键,每个S原子可形成的共
价键数目为×2=1,3个S原子形成的共价键数目为1×3=3,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为6+3=9个,正确;C.判断非金属性强弱根据的是元素最高价氧化物对应水化物的
酸性强弱,S 对应的应为H 2SO 4,错误;D.当同种元素的不同核素之间形成单质时,所形成的共价键可能为非极性共价键,错误。
32. 【答案】C 【解析】【考点】本题考查离子半径的比较。
【解析】电子层结构相同的微粒,核电荷数越大,半径越小,故半径最大的是O 2-,选C 。
【归纳总结】微粒半径的比较①同周期由左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大②电子层结构相同的微粒核电荷数大的半径小③同种元素阴离子半径>原子半径>阳离子半径。 33.
(1) 【答案】1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 10
4s 1
S
【解析】O 和S 是同主族元素,所以第一电离能:O>S 。 (2) 【答案】sp 2 V 形
【解析】由流程图可知反应①②中生成的气体是SO 2,中心原子硫的杂化数是3,所以杂化方
式是sp 2
,V 形结构。
(3) 【答案】Cu(OH)2+4NH 3·H 2O [Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O 共价键、配位键
【解析】蓝色沉淀是Cu(OH)2,加入氨水能形成配离子[Cu(NH 3)4]2+,所以离子方程式为
Cu(OH)2+4NH 3·H 2O [Cu(NH 3)4]2++2OH -
+4H 2O;配离子中含有配位键,NH 3分子中存在共价
键。
(4) 【答案】面心立方最密堆积 ×1010
【解析】铜昂体中铜原子的堆积方式是面心立方最密堆积:Cu 原子位于面心和顶点;氧位于晶
胞的顶点(8个)和体心(1个),所以平均每个晶胞含有氧原子数为8×+1=2,铜原子位于晶胞的内部(4个),设晶胞的边长为r pm,晶胞中铜原子和氧原子之间的距离为a pm,则
r =2a ,解得r=
,
所以(r ×10-10)3
=
=,解得a =
×1010
。
34.
(1) 【答案】1s 22s 22p 63s 23p 2
【解析】Si 是14号元素,Si 原子核外共14个电子,按照能量最低原则电子先填入能量最低
的1s 轨道,填满后再依次填入能量较高的轨道,其电子排布式为:1s 22s 22p 63s 23p 2
。 (2) 【答案】共价键 <
【解析】金刚石为原子晶体,SiC 的晶体结构与金刚石相似,所以碳化硅为原子晶体,原子
晶体中存在的微粒间作用力为共价键,原子晶体的熔沸点与原子的半径有关,原子的半径越小,共价键的键能越大,熔沸点越高,C 的原子半径小于硅的原子半径,故SiC 的熔点小于金刚石。
(3) 【答案】 6 4 4 Mg2+半径比Ca2+小,MgO的晶格能大
【解析】氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M的电子数为12,M原子的质子数也为
12,所以M为Mg元素,则Mg的原子结构示意图为,每个钠离子周围吸引6个氯离子,每个氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离子,氧化镁晶体结构与NaCl晶体相似,所以每个M2+周围吸引6个O2-,每个MO晶胞中含有4个M2+和4个O2-,MgO和CaO 都为离子晶体,离子晶体的熔点与离子的半径和离子所带的电荷有关,离子半径越小,离子所带电荷越多,则熔点越高,故MgO的熔点比CaO的高,其原因是Mg2+半径比Ca2+
小,MgO的晶格能大。
(4) 【答案】90
【解析】共价双键为中有1个为π键,1个为σ键,共价单键为σ键,富勒烯(C
)的结构可
60
分子中含有90 mol σ键。
知,属于1个C的σ键为1.5个,所以1 mol C
60
35.
(1) 【答案】第四周期第IIIA族
【解析】元素的原子结构示意图中,电子层数与其周期数相等,主族元素是最外层电子数与
其族序数相等,31号元素镓(Ga)的原子结构示意图为所以该元素位于第四周期第IIIA族;
(2) 【答案】
【解析】钛(Ti)是22号元素,原子核外电子数为22,据构造原理,核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d24s2,故价电子排布式图为;
(3) 【答案】1s22s22p63s23p63d64s2
【解析】原子序数最小的Ⅷ族元素是26号元素Fe,其原子核外有26个电子,根据构造原理,其基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2;
(4) 【答案】Si和S
【解析】3p轨道上有2个未成对电子,外围电子排布为3s23p2或3s23p4,若为3s23p2,则是Si元素,若为3s23p4,则是S元素,故答案为Si和S;
(5) 【答案】铬
【解析】价电子排布为3d54s1的元素为Cr,故答案为铬。
36.
(1) 【答案】
Na +
[::H]-
(2) 【答案】<
(3) 【答案】碱 S 2-+H 2O HS -+OH -
【解析】X 与Y 能形成X 2Y 、X 2Y 2两种共价化合物,则X 为氢,Y 为氧,X 与Z 具有相同的最外
层电子数,且Y 的阴离子与Z 的阳离子的核外电子数都为10,则Z 为钠;Y 与W 具有相同的最外层电子数,且W 最外层电子数为K 层电子数的3倍,则W 为硫。
37.
(1) 【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1或[Ar] 3d 104s 24p 1 O>C>B
【解析】第一电离能的大小和元素原子的非金属性有关,一般情况下,非金属性越强,第一电离能越大,同时还要考虑全满和半满的情况,所以B 、C 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为O>C>B 。(2)①硼酸(H 3BO 3)是白色片状晶体,硼酸(H 3BO 3)是平面结构,所以中心原子采取
sp 2
的杂化方式;②硼酸中,B 与O,O 与H 之间是依靠共价键结合在一起形成硼酸分子的,而硼酸分子之间除了范德华力还有氢键的存在;③加热时,硼酸的溶解度增大,主要是加热破坏了硼酸分子之间的氢键,减小了硼酸分子间作用力;④由于其能结合水电离出来的是氢氧根离子。
(2) 【答案】①sp 2 ②氢键、共价键
③加热破坏了硼酸分子之间的氢键 ④H 3BO 3+H 2O
[B(OH)4]-+H +
(3) 【答案】NaBH 4+4H 2O Na[B(OH)4]+4H 2↑或NaBH 4+2H 2O NaBO 2+4H 2↑
正四面体 【解析】[BH 4]-和N
相似,所以其空间构型应该是正四面体型。(4)互为等电子体的空间构
型相同,所以与B 3N 3H 6互为等电子体的可以是C 6H 6。
(4) 【答案】C 6H 6 (5) 【答案】MgB 2
【解析】硼原子和镁原子形成平面正六边形结构,Mg 位于正六边形的面心和六个顶点,B 位于
正六边形内,Mg 的数目为6×+1=3,B 的数目为6,Mg 和B 的数目比为1∶2,化学式为MgB 2。
(6) 【答案】
【解析】从BN 的结构可以看出,是一个正方体结构,每个晶胞有四个B 和四个N 组成,而密度
等于质量除以体积,而体积是棱长的三次方,所以密度表达式为
。
38.
(1) 【答案】7(1分) 7(1分)
【解析】N 原子核外共有7种不同运动状态的电子,Cu 原子有7种不同能级的电子;
(2) 【答案】C <O <N(1分,写成CON 不写“<”可给分;写成N >O >C 可给分,但只写成NOC 而不写“>”不能给分
【解析】考虑到氮的特殊结构,X 、Y 、Z 的第一电离能由小到大的顺序为C <O <N ; (3) 【答案】sp 杂化 (1分)
【解析】互为等电子体的结构相似,二氧化碳中碳原子为sp 杂化;
(4) 【答案】4(1分) 正四面体形、V 形(或折线形等合理答案即可)(共2分,各1分) 【解析】Z 与R 能形成化合物甲是二氧化硅,1 mol 甲中含4 mol 化学键,与氢氟酸反应生成物为四氟化硅和水,故分子空间构型分别为正四面体形、V 形;
(5) 【答案】NaF 与MgF 2为离子晶体,SiF 4为分子晶体,故SiF 4的熔点低;Mg 2+的半径比
Na +
的半径小、电荷数高,晶格能MgF 2>NaF ,故MgF 2的熔点比NaF 高(2分,答案要包括两个要点,一为晶体类型不同,熔点不同;二为同种晶体,晶格能大熔点高)
【解析】造成熔点差异的原因是NaF 与MgF 2为离子晶体,SiF 4为分子晶体,故SiF 4的熔点
低;Mg 2+
的半径比Na +
的半径小、电荷数高,晶格能MgF 2>NaF ,故MgF 2的熔点比NaF 高;
(6) 【答案】Cu 2++2NH 3·H 2O ===Cu(OH)2↓+2NH
Cu(OH)2+4NH 3===[Cu(NH 3)4]2++2OH -
(7) 【答案】8(2分)
×或等(2分,答案合理即可,不用化简。本题可能的答案较多,请
仔细阅卷)
【解析】由计算公式可知为8个碳原子,根据碳晶体的密度为ρ g/cm 3可求出1 mol 该物质
的体积,接着求出一个晶胞的体积,从而推出两个碳原子之间的距离为
×
cm 。
39.
(1) 【答案】4 (1分) 4p 3(1分) 2(1分)
【解析】As 基态原子的电子占据了4个能层,最高能级的电子排布式为4p 3。与砷位于同一周
期,且未成对电子数也相同的元素还有3d 34s 2、3d 74s 2
共两种。 (2) 【答案】N(1分)
【解析】N 的第一电离能最大。
(3) 【答案】NH 3>AsH 3>PH 3(2分) NH 3分子间存在氢键,氨的沸点比同主族元素的氢化物高,AsH 3和PH 3分子间不存在氢键,分子量大的氢化物范德华力强,沸点高(2分)
【解析】因为NH 3分子间存在氢键,氨的沸点比同主族元素的氢化物高,AsH 3和PH 3分子间不存在氢键,分子量大的氢化物范德华力强,沸点高。
(4) 【答案】sp 3(2分) P 4和CS 2是非极性分子,H 2O 是极性分子,根据相似相溶原理P 4易溶于CS 2(2分)
【解析】磷原子周围有4个σ键,所以是sp 3。P 4和CS 2是非极性分子,H 2O 是极性分子,根据相
似相溶原理P
4易溶于CS
2
。
(5) 【答案】4(1分) 4×[75+70x+115(1-x)]/(a×10-10)3×N
A
(2分)
【解析】8×1/8+6×1/2=4 4×[75+70x+115(1-x)]/(a×10-10)3×N
A
40.
(1) 【答案】N H H
【解析】10电子粒子中能与H+进行反应的有NH
3
、OH-。根据框图中的转化关系,可知A
为N,B为OH-,C为NH
3,D为H
2
O。
(2) 【答案】①Al3++4OH-Al+2H
2
O
②Al+4H+Al3++2H
2
O
【解析】金属阳离子有10个电子的为Na+、Mg2+、Al3+,由框图可知B为OH-。若C为30电子粒子,则C为Al,A为Al3+。
(完整版)第一章原子结构与性质知识点归纳
第一章 原子结构与性质知识点归纳 山东临沂市莒南三中(276600) 张琛 山东省烟台市蓬莱四中(265602) 马彩红 2.位、构、性关系的图解、表解与例析 (1)元素在周期表中的位置、元素的性质、元素原子结构之间存在如下关系: 同位素(两个特性)
3.元素的结构和性质的递变规律 4.核外电子构成原理 (1)核外电子是分能层排布的,每个能层又分为不同的能级。 随着原子序数递增 ① 原子结构呈周期性变化 ② 原子半径呈周期性变化 ③ 元素主要化合价呈周期性变化 ④ 元素的金属性与非金属形呈周期性变化 ⑤ 元素原子的第一电离能呈周期性变化 ⑥ 元素的电负性呈周期性变化 元素周期律 排列原则 ① 按原子序数递增的顺序从左到右排列 ② 将电子层数相同的元素排成一个横行 ③ 把最外层电子数相同的元素(个别除外),排成一个 纵行 周期(7个横行) ① 短周期(第一、二、三周期) ② 长周期(第四、五、六周期) ③ 不完全周期(第七周期) 性质递变 原子半径 主要化合价 元 素 周 期 表 族(18 个纵行) ① 主族(第ⅠA 族—第ⅦA 族共七个) ② 副族(第ⅠB 族—第ⅦB 族共七个) ③ 第Ⅷ族(第8—10纵行) ④ 结 构
(2)核外电子排布遵循的三个原理: a.能量最低原理b.泡利原理c.洪特规则及洪特规则特例 (3)原子核外电子排布表示式:a.原子结构简图b.电子排布式c.轨道表示式5.原子核外电子运动状态的描述:电子云 6.确定元素性质的方法 1.先推断元素在周期表中的位置。 2.一般说,族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A族除外)。 3.若主族元素族序数为m,周期数为n,则: (1)m/n<1时为金属,m/n值越小,金属性越强: (2)m/n>1时是非金属,m/n越大,非金属性越强;(3)m/n=1时是两性元素。
2014年高考化学必备专题复习——原子结构
2014高考化学必备专题——原子结构 核外电子排布 【考纲解读】 【高考预测】《物质结构》可谓中学化学之灵魂,高考重现率几乎为100%,且常考常新,现将近两年全国各地高考试题中有关考点试题分类如下: 一、以等电子微粒结构为基点考查常见微粒的性质 二、以原子构成为切入点考查同素异形体的性质 三、以元素周期表的结构为载体考查简单推理能力 四、以元素周期律为指导考查分析判断能力 五、以分子结构与分子组成考查观察能力 六、借助微粒结构考查审题能力 一、原子的构成 质子 → 决定元素种类 原子核 → 质量数 1.原子A ZX 中子 → 决定同位素 电子数 → 最外层电子数 → 化学性质 核外电子 电子排布 → 电子层数 2.原子结构的表示方法 (1)原子结构示意图:表示原子的核电荷数和核外电子数在各电子层排布的图示(圆圈表示原子核,圆圈里面的数字表示核电荷数,“+”表示质子带正电,半弧表示电子层,半弧上的数字表示该层上的电子数)。如Cl 原子: (2)原子组成表示式:A ZX ,其中X 为原子符号,A 为质量数,Z 为质子数,A-Z 为中子数。 (3)电子式:在元素符号周围用“· ”或“×”表示最外层电子的图示。 3.构成原子或离子微粒间的数量关系: (1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 (2)质量数=质子数+中子数 (3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数 (4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数 (5)原子的质量数≈该同位素原子的相对原子量 (6)元素的质量数≈该元素的平均相对原子量 例1.(2013·上海化学·3)230Th 和232Th 是钍的两种同位素,232Th 可以转化成233U 。下列有关Th 的说法正确的是 A. Th 元素的质量数是232 B. Th 元素的相对原子质量是231 C. 232Th 转换成233U 是化学变化 D. 230Th 和232Th 的化学性质相同 【答案】D 二、元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的区别与联系 元素是具有 的同一类原子的总称 核素是具有 和 的一种原子 同一元素的不同 之间互称为同位素 元素、核素、同位素间的关系可用右图表示: 2.原子中各粒子的作用 ① 数决定元素种类,同种元素的不同 ,其 数相同 数不同, ② 数和 数共同决定了原子(核素)的种类 元素 同位素 核素 核素
高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题附答案
高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题附答案 一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析) 1.硅是构成矿物和岩石的主要成分,单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空: I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能,一种硅酸盐的组成为:M 2O·R 2O 3·2SiO 2·nH 2O ,已知元素M 、R 均位于元素周期表的第3周期。两元素原子的质子数之和为24。 (1)该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为________________; (2)写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式:__________________; (3)常温下,不能与R 单质发生反应的是___________(选填序号); a .CuCl 2溶液 b .Fe 2O 3 c .浓硫酸 d .Na 2CO 3溶液 (4)写出M 、R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:____________________________________________。 II.氮化硅(Si 3N 4)陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得: SiO 2+C+N 2???→高温Si 3N 4+CO (5)Si 3N 4晶体中只有极性共价键,则氮原子的化合价为______,被还原的元素为______________。 (6)C 3N 4的结构与Si 3N 4相似。请比较二者熔点高低。并说明理由:_____________________。 (7)配平上述反应的化学方程式,并标出电子转移的数目和方向。_________________ (8)如果上述反应在10L 的密闭容器中进行,一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ,则制得的Si 3N 4质量为_____________。 【答案】Na >Al>Si 3s 1 bd ()-23- 2Al OH +OH =lO +H A O -3 N 2中氮元素 两者均为 原子晶体,碳原子半径小于硅原子半径,因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小,键能较大,熔点较高 35g 【解析】 【分析】 【详解】 I .(1)化合物的化合价代数和为0,因此M 呈+1价,R 呈+3价,M 、R 均位于元素周期表的第3周期,两元素原子的质子数之和为24,则M 为Na ,R 为Al ,该硅酸盐中Na 、Al 、Si 为同周期元素,元素序数越大,其半径越小,因此半径大小关系为:Na >Al>Si ; (2)M 原子核外能量最高的电子位于第三能层,第三能层上只有1个电子,其电子排布式为:3s 1; (3)常温下,Al 与CuCl 2溶液反应能将铜置换出来;Al 与Fe 2O 3在高温反应;Al 与浓硫酸发生钝化;Al 与Na 2CO 3溶液在常温下不发生反应; 故答案为:bd ; (4)Na 、Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为:NaOH 、Al(OH)3,二者反应的
课题2原子的结构
《课题2 原子的结构》教学设计 榆林市第十三中学李彦平 【教学目标】 1、知识与技能: (1)了解原子是由质子、中子和电子构成的; (2)初步了解相对原子质量的概念,并会查相对原子质量表。 2、过程与方法: (1)充分利用教材提供的图、表等资料,借助模型、多媒体等教学手段,化抽象为直观,初步学会运用类比、想像、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工; (2)通过讨论与交流,启发学生的思维,逐步养成良好的学习习惯和学习方法。 3、情感、态度与价值观: (1)激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣; (2)对学生进行世界的物质性、物质可分性的辩证唯物主义观点的教育。【教学资源分析】 本课题包括“原子的构成”、“相对原子质量”两部分内容。此前,学生已经学习了分子、原子的概念,初步探索了物质构成的奥秘,但他们并不满足,还想知道原子是否可以再分?原子的质量有多大?等等。本课题学习原子的构成,就是回答这些问题的。由于本课题教材的特点是内容较抽象,远离学生的生活经验,故教材编排简洁扼要,内容浅显,而且较多地穿插了图、表等资料,既增强了直观性,一目了然,又便于进行类比、分析,启发学生的想像。
【教学策略分析】 对于“原子的构成”这部分,由于微观粒子看不见、摸不着,学生缺乏感性认识,所以教学时尽可能使用模型、多媒体动画片等辅助手段,以增强教学的直观性。教材中穿插了多张图、表,让学生在阅读的基础上,进行分组讨论与交流,既可以初步培养对获取的信息进行加工的能力,又可以训练学生的表达能力。 【教学重、难点】 重点:原子的内部结构、相对原子质量。 难点:对“原子不显电性”的理解。 【教学准备】 1、将教材中的图、表复印放大、剪下; 2、原子结构的发现史的资料、原子结构的放大模型、原子内部运动的动画片; 3、教学课件。 【教学过程】 一、类比想象,模型展示。 1、(投影) 同学们,请你们想象一下:如果把一个原子跟一个乒乓球放在一起,你们有什么感想呢? 2、(讲解)那就相当于乒乓球跟地球体积之比。(对照投影。) (设计意图:借身边的事物进行类比,引导学生从熟悉的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界,激起无穷的想象。) 3、(问)原子这么小,还能不能再分呢? (投影)原子结构的发现史。学生阅读思考。
物理选修3---5第十八章:原子结构知识点汇总
物理选修3---5第十八章:原子结构知识点汇总 (训练版) 知识点一、电子的发现和汤姆生的原子模型: 1、电子的发现: 1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究,从而 发现了电子。电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。 2、汤姆生的原子模型: 1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。这就是汤姆生的枣糕式原子模型。 知识点二、α粒子散射实验和原子核结构模型 1、α粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成 ①实验装置的组成:放射源、金箔、荧光屏 1
②实验现象: a. 绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动, 不发生偏转。 b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转 c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回。 2、原子的核式结构模型: 由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡,α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。 1911年,卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质 量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。原子核半径小于1014-m,原子轨道半径约1010-m。 3、卢瑟福对实验结果的解释 电子对α粒子的作用忽略不计。 因为原子核很小,大部分α粒子穿过原子时离原子核很远,受到较小的库仑斥力,运动几乎不改变方向。 极少数α粒子穿过原子时离原子核很近,因此受到很强的库仑斥力,发生大角度散射。
高中化学 专题2 原子结构与元素的性质整合提升 苏教版选修3
专题2 原子结构与元素的性质整合提升 知识网络 原子结构知识 专题讲评 一、原子的构成 ??? ? ??????????-18361008.1)(007.1)X(A Z 单位负电荷,相对质量 个,每一个电子带一个核外电子:个,不带电,相对质量中子: 单位正电荷,相对质量个,每一个质子带一个质子:原子核原子Z Z A Z 构成原子的粒子 电子 原子核 质子 中子 电性和电量 1个电子带1个单位负电荷 一个质子带1个单位 正电荷 不显电性 质量/kg 9.109×10-31 1.63×10-27 1.675×10-27 相对质量① 1/1 836② 1.007 1.008 的质量跟它相比较所得的数值。 ②是电子质量与质子或中子质量之比。 原子不显电性,因此,核电荷数(Z )=核内质子数=核外电子数。 质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N ) 三、原子核外电子的运动特征 1.核外电子运动的量子化特征——玻尔理论 中心意思有以下两点: (1)核外电子运动取一定的轨道。在此轨道上运动的电子不放出能量也不吸收能量。这就能解释原子可以稳定存在的问题。 (2)在一定轨道上运动的电子有一定的能量,这能量只能取某些由量子化条件决定的正整数值。玻尔把量子条件引入原子结构中,得到了核外电子运动的能量是量子化的结论。 2.(1)在经典力学中能量、角动量等物理量是连续变化的。在微观世界中,核外电子运动的能量是不连续的,分为不同的等级。
(2)在经典力学中,质点的运动状态可以同时有确定的坐标和动量(或速度),质点的运动状态可用位置和动量(速度)来描述。在量子力学中,微观粒子具有波粒二象性。不能同时有确定的位置和动量,仅用位置坐标和动量来描述电子的空间运动状态是不够恰当的。在描述核外电子的运动时只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少。电子在原子核外空间一定范围内出现,可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核周围,所以,人们形象地把它叫做“电子云”。电子云密度较大的地方,表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多;电子云密度小的地方,表明电子在核外空间单位体积内出现的机会少。电子云实际上是用统计的方法对核外电子运动规律所做的一种描述。 3.原子轨道与电子填充顺序 描述多电子原子核外电子的运动状态,需要知道不同电子层上轨道的数目和电子在原子轨道上填充的顺序。 电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数 1 1s 1 2 2 2s,2p 4 8 3 3s,3p,3d 9 18 4 4s,4p,4d,4f 16 32 n —n22n2 多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量的高低存在如下规律: ①相同电子层上原子轨道能量的高低:n s 课题2 原子的结构 教学目标 1. 知道原子的构成,以及构成粒子之间的关系;了解原子结构示意图是一种模型化的方法。 2. 了解原子核外的电子是分层排布的;了解典型元素(稀有气体、金属和非金属)原子核外电子的排布特点。 3. 以氯化钠为例,了解离子形成的过程,知道离子是构成物质的一种粒子。 4. 知道相对原子质量的含义,并学会查相对原子质量表。 5. 了解化学在宏观物质与微观粒子之间建立联系的途径和特点。 教学重点 1. 原子的构成、相对原子量的概念 2. 了解原子核外的电子是分层排布的;了解典型元素(稀有气体、金属和非金属)原子核外电子的排布特点。 知道相对原子质量的含义,并学会查相对原子质量表。 教学难点 原子核外的电子是分层排布的;典型元素(稀有气体、金属和非金属)原子核外电子的排布特点。 课时安排 4课时。 教学过程 第1课时 一、导入新课 播放1964年10月16日我国成功爆炸第一颗原子弹的资料短片,然后教师简要结合国际形势“朝鲜核武器实验”,指出“核力量”是一个国家国防实力的象征。 为什么原子弹的爆炸会产生如此巨大的能量呢?要了解这个问题,我们首先要弄清原子结构的奥秘。 二、新课教学 1. 原子的体积 教师引导学生阅读教科书和图3-8,让学生了解原子的大小。 明晰:原子的体积很小。如果将一个原子跟一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球跟地球相比。 原子之间能够结合成分子的奥秘,正是人们在研究这小小的原子的结构时被逐步揭示出来的。 2. 原子的构成 19世纪以前,原子一直被认为是坚硬的不可分割的实心球体。1897年,汤姆生发现了电子,从此叩开了原子的大门,人们开始揭示原子内部的秘密。之后卢瑟福通过实 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 第一章原子结构与性质 一.原子结构 1.能级与能层 2.原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。 能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。 说明:构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。 (2)能量最低原理 现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。 (3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之, 一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli )原理。 (4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund )规则。比如,p3 的轨道式为或,而不是。 洪特规则特例:当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。 前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K :1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K :[Ar]4s1。 (2)电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为 二.原子结构与元素周期表 1.原子的电子构型与周期的关系 (1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He 为1s2外,其余为ns2np6。He 核外只有2个电子,只有1个s 轨道,还未出现p 轨道,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。 (2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级,而是能量相近的能级。 2.元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 ①分区 ②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 ↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 第二专题 原子结构与元素性质(复习) 1、 原子结构 原子核 质子 原子 中子 电子 核电荷数=质子数=电子数 质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N ) X A Z 表示质量数为A ,质子数为Z 的原子 练习1、阳离子+ n a x A 和阴离子- m b y B ,讨论下列有关的问题 (1)、若两者中子数相同,则a-b=_______________ (2)、若两者核外电子数相同。则m+n=___________________ 练习2、某三价金属阳离子,具有28个电子,其质量数为70,那么他的核内的中子数是( ) A 、28 B 、31 C 、39 D 、42 2、 人类对于原子结构的认识 道尔顿 近代原子学说→汤姆生_______________模型→卢瑟福___________________模型→玻尔 原子轨道模型→____________模型 电子云中小黑点疏密表示_________________________________________ 小黑点疏的区域表示电子出现的几率________ 小黑点密的区域表示电子出现的几率________ 练习1、下列有关电子云及示意图的说法正确的是 ( ) A 、电子云是笼罩在原子核外的云雾 B 、小黑点多的区域表示电子多 C 、小黑点疏的区域表示电子出现的机会少 D 、一个小黑点表示一个电子 3、 相对原子质量 原子的相对原子质量:一个该原子的质量除以一个12C 原子质量的1/12 原子的近似相对原子质量:数值上等于该原子的质量数 元素的相对原子质量:同位素相对原子质量按照丰度计算的平均值 Ar=A*a%+B*b%+C*c%+…… 元素的近似相对原子质量:同位素质量数按照丰度计算的平均值 练习1、科学家通过人工方法制造出核电荷数为112的新元素,其原子的质量数为277,下列关于新元素的叙述中,正确的是( ) A 、 其原子核内中子数和质子数都为112 B 、 其原子核内中子数为165,质子数为112 C 、 其原子的质量是12C 原子质量的277倍 D 、 其原子的质量与12C 原子质量比为277:12 专题06 原子结构及元素 1.【2019年北京市】下列属于非金属元素的是 A.Mg B.Zn C.Cl D.Ag 2.【2019年江苏省南京市】“加碘盐”中的“碘”是指 A.分子B.原子C.单质D.元素 3.【2019年吉林省】2019年是“国际化学元素周期表年”,编制元素周期表的俄国科学家是A.侯德榜B.屠呦呦C.门捷列夫D.拉瓦锡 4.【2019年海南省】如图为元素周期表第四周期的局部。下列有关说法正确的是 A.砷和硒均属于金属元素 B.锗元素的相对原子质量x小于69.72 C.镓原子的核电荷数为31 D.Se2+的核外电子数为34 5.【2019年云南省昆明市】氟元素与硅元素最本质的区别是 A.相对原子质量不同 B.中子数不同 C.中子数与核外电子数之和不同 D.质子数不同 6.【2019年河南省】稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器。下列有关说法中不正确的是 A.镝属于非金属元素 B.镝原子的质子数为66 C.镝的相对原子质量为162.5 D.稀土资源需合理利用和保护 7.【2019年广东省深圳市】钪(Kc)是一种“工业的维生素”。图为钪在元素周期表中的相关信息及其原子 的结构示意图。下列说法正确的是 A.钪属于非金属元素 B.钪的相对原子质量是21 C.原子结构示意图中x=10 D.钪原子核外有四个电子层 8.【2019年安徽省】我国科学家最新研制出一种新型石墨烯﹣铝电池,手机使用这种电池,充电时间短,待机时间长。碳、铝元素的相关信息如图,有关说法正确的是 A.它们的化学性质相同 B.碳在地壳中含量最高 C.铝的原子序数为13 D.铝的相对原子质量为26.98 g 9.【2019年江西省】考古学家通过测定碳14的含量等方法将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年。碳14原子的核电荷数为6,相对原子质量为14,则该原子核外电子数为 A.6 B.8 C.14 D.20 10.【2019年山西省】我国“高分5号”卫星天线是用钛镍形状记忆合金制成的。如图为镍的原子结构示意图,关于该原子的叙述错误的一项是 A.它的核电荷数为28 B.它有4个电子层 C.它的质子数大于核外电子数 D.它易失电子 【答案】C 课题2 原子的结构 第1课时原子的构成相对原子质量 一、学习目标: 1.知道原子是由质子、中子和电子构成的。 2.理解原子不显电性的原因。 3.初步了解相对原子质量的概念,学会查相对原子质量表。 重点:原子的构成,相对原子质量 难点:核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系,相对原子质量概念的形成。 【课前预习】 1.分子与原子的本质区别是什么? 2.原子是不是在任何情况下都是不可分割的实心小球呢?如果不是,那你想象中的原子是什么样的呢? 【情境导入】中国第一颗原子弹爆炸成功(1964.10.16新疆罗布泊),原子弹的巨大威力是如何产生的呢? 【阅读】课本第70页原子的构成一段文字,观察图4-1 1.同桌互相描述一下原子的结构。(提示:可从位置、电性、所占体积等不同角度描述。) 2.分子、原子都在不断地运动着,想象一下,构成原子的原子核和电子是如何运动的呢? 【观察】教师播放的动画:原子内部的运动,概括原子的结构。 【分析思考】分析教材第70页表4—1、4—2,思考并回答下列问题: 1.构成原子的三种粒子的电性、质量如何?整个原子的质量主要集中在哪部分? 2.原子中有带电的粒子,那么整个原子是否带电?为什么? 3.是否所有原子核内都有中子? 4.同种原子核内的质子数和中子数有何特点? 5.不同种类原子的内部结构有何不同? 【交流讨论】你对原子的结构了解多少? 体会原子的体积之小。表 1 【阅读】教材第71页的相关内容。 1.结合表1体会为什么采用相对原子质量。 2.请用公式的形式表示出原子的实际质量与相对原子质量的关系。 3.运用这个式子,计算一下表1中任意两种原子的相对原子质量。 【交流讨论】 1.相对原子质量有没有单位? 2.两种原子的质量之比与其相对原子质量之比是何关系? 2 【课堂小结】通过本节课的学习,你收获了什么? 【我的收获】 原子结构 【学习目标】 1、根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式; 2、了解核外电子的运动状态; 3、掌握泡利原理、洪特规则。 【要点梳理】 要点一、原子的诞生 我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约2小时,诞生了大量的氢、少量的氦及极少量的锂。其后,经过或长或短的发展过程,氢、氦等发生原子核的融合反应,分期分批地合成了其他元素。(如图所示) 要点二、能层与能级 1.能层 (1)含义:在含有多个电子的原子里,由于电子的能量各不相同,因此,它们运动的区域也不同。通常能量最低的电子在离核最近的区域运动,而能量高的电子在离核较远的区域运动。根据多电子原子核外电子的能量差异可将核外电子分成不同的能层(即电子层)。如钠原子核外有11个电子,第一能层有2个电子,第二能层有8个电子,第三能层有1个电子。 要点诠释:电子层、次外层、最外层、最内层、内层 在推断题中经常出现与层数有关的概念,理解这些概念是正确推断的关键。为了研究方便,人们形象地把原子核外电子运动看成分层运动,在原子结构示意图中,按能量高低将核外电子分为不同的能层,并用符号K、L、M、N、O、P、Q……表示相应的层,统称为电子层。一个原子在基态时,电子所占据的电子层数等于该元素在周期表中所处的周期数。倒数第一层,称为最外层;从外向内,倒数第二层称为次外层;最内层就是第一层(K 层);内层是除最外层外剩下电子层的统称。以基态铁原子结构示意图为例:铁原子共有4个电子层,最外层(N层)只有2个电子,次外层(M层)共有14个电子,最内层(K层)有2个电子,内层共有24个电子。 2.能级 (1)含义:在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,这样同一能层就可分成不同的能级(也可称为电子亚层)。能层与能级类似于楼层与阶梯之间的关系。在每一个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层) 原 子 物 理 一、卢瑟福的原子模型——核式结构 1.1897年,_________发现了电子.他还提出了原子的 ______________模型. 2.物理学家________用___粒子轰击金箔的实验叫 __________________。 3. 实验结果:绝大部分α粒子穿过金箔后________;少数α粒子发生了较大的偏转;极少数的α粒子甚至被____. 4. 实验的启示:绝大多数α粒子直线穿过,说明原子内部存在很大的空隙; 少数α粒子较大偏转,说明原子内部集中存 在着对 α粒子有斥力的正电荷; 极个别α粒子反弹,说明个别粒子正对着质量比 α粒子大很多的物体运动时,受到该物体很大的斥 力作用. 5.原子的核式结构: 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构:在原子中心有一个很小 的核,叫 ________, 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋 转. 例1:在α粒子散射实验中,卢瑟福用α粒子轰击金箔,下列四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果: A.α粒子穿过金箔时都不改变运动方向 B . 极少数α粒子穿过金箔时有较大的偏转 ,有的甚至被反 弹 C.绝大多数α粒子穿过金箔时有较大的 偏转 D. α粒子穿过金箔时都有较大的偏转. 例2:根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模 型。如图 1-1所示表示了 原子核式结构模型的 α粒子散射图景。图中实 线表示 α粒子的运动轨迹。其中一个 c α粒子在从a 运动到b 、再运动到c 的过程中(α粒子在b 点时距原子核最近),下 列判断正确的是 ( ) a b A .α粒子的动能先增大后减小 原子核 B .α粒子的电势能先增大后减小 C .α粒子的加速度先变小后变大 α粒子 D .电场力对α粒子先做正功后做负功 图1-1 二玻尔的原子模型 能级 1.玻尔提出假说的背景——原子的核式结构学说与经典物理学的矛盾:⑴按经典物理学理论,核外电子绕核运动时,要不断地辐射电磁波,电子能量减小,其轨道半径将不断减小,最终落于原子核上,即核式结构将是不稳定的,而事实上是稳定的.⑵电子绕核运动时辐射出的电磁波的频率应等于电子绕核运动的频率,由于电子轨道半径不断减小,发射出的电磁波的频率应是连续变化的,而事实上,原子辐射的电磁波的频率只是某些特定值。 为解决原子的核式结构模型与经典电磁理论之间的矛盾,玻尔提出了三点假设,后人称之为玻尔模型. 2.玻尔模型的主要内容: ⑴定态假说:原子只能处于一系列 __________的能量状态中,在 这些状态中原子是 _______的,电子虽然绕核运动, 但不向外辐射能量.这些状态叫做 ________. ⑵跃迁假说:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两定态的能量差决定,即________________. ⑶轨道假说:原子的不同能量状态对应于 ______子的不同轨道 .原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不 连续的. 3.氢原子的能级公式和轨道 公式 原子各定态的能量值叫做原子的能级,对于氢原子,其能级 公式为 :______________; 对应的轨道公式为: r n n 2 r 1。其中n 称为量子数,只能取正.E1=-13.6eV ,r1=0.53×10-10m . 微专题2 原子结构与核外电子排布规律 1.原子核外电子排布表示方法 (1)原子结构示意图是核外电子排布规律的具体体现,其构成图示如下: (2)原子失去电子变为阳离子时,原子核不变,电子层数改变,最外层电子数改变,原子带正电荷;原子得到电子变为阴离子时,原子核不变,电子层数不变,最外层电子数改变,原子带负电荷。 2.元素性质与原子核外电子排布的关系 (1)当原子最外层电子数达到8(氦为2)时,该原子处于稳定结构,化学性质较稳定。 (2)一般来讲:当原子最外层电子数小于4时,易失去电子,表现为金属性;最外层电子数大于4时,易得到电子,表现为非金属性;最外层电子数等于4时,既不易失去电子也不易得到电子。 (3)元素的化合价的数值与原子的最外层电子数有关。例如:钠原子最外层只有1个电子,容易失去这个电子而达到稳定结构,因此钠元素在化合物中通常显+1价;氯原子最外层有7个电子,只需得到1个电子便可达到稳定结构,因此氯元素在化合物中常显-1价。 【典例】核内中子数为N的R2+,质量数为A,则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是( ) A. n A+16 (A-N+8) mol B. n A+16 (A-N+10) mol C.(A-N+Z) mol D.n A (A-N+6) mol A [在化学变化中质子、中子均不变,故R2+的质量数为A,中子数为N,则R原子的质量数也为A,中子数也为N,故R原子的质子数为A-N,R2+的氧化物为RO,摩尔质量为(A+ 16) g·mol-1,n g RO的物质的量为n A+16 mol。1 mol RO中含质子(A-N+8) mol,故n g RO 【巩固练习】 选择题:(每题只有1个选项符合题意) 1.136C-NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析,136C表示的碳原子() A.核外有13个电子 B.核内有6个质子,核外有7个电子 C.质量数为13,原子序数为6,核内有7个质子 D.质量数为13,原子序数为6,核内有7个中子 2.下列各组中互为同位素的是() A.O2和O3B.H2和D2 C.CH4和C3H8D.2He和3He 3.1 mol D2O和1 mol H2O不相同的是() A.含氧原子的数目B.质量 C.含有质子的数目D.含有电子的数目 4.已知元素X,Y的核电荷数分别为a和b,它们的离子X m+和Y n-的核外电子排布完全相同,则下列关系中正确的是( ) A. a + m = b - n B. a + b = m + n C. a – m = b + n D. a + m = b – n 5.235 92U是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。235 92 U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关235 92 U说法正 确的是() A 235 92U原子核中含有92个中子 B 235 92 U原子核外有143个电子 C 235 92U与238 92 U互为同位素 D 235 92 U与238 92 U互为同素异形体 6.32S与33S互为同位素,下列说法正确的是( ) A.32S与33S原子的最外层电子数均为2 B.32S与33S具有相同的中子数 C.32S与33S具有不同的电子数 D.32S与33S具有相同的质子数 7.对相同状况下的12C18O和14N2两种气体,下列说法正确的是( ) A.若质量相等,则质子数相等 B.若原子数相等,则中子数相等 C.若分子数相等,则体积相等 D.若体积相等,则密度相等 8.下列叙述错误的 ...是( ) A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素 B.1H和2H是不同的核素,它们的质子数相等 C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数不等 D.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等 9.16O和18O是氧元素的两种核素,N A表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.16O2与18O2互为同分异构体 B.16O与18O2核外电子排布方式不同 C.通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化 D.标准状况下,1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含0.1 N A个氧原子 10.下列说法中不正确的是() 新人教版九年级上册初中化学 重难点有效突破 知识点梳理及重点题型巩固练习 原子的结构 【学习目标】 1.了解原子是由质子、中子和电子构成的;知道不同种类原子的区别。 2.初步了解相对原子质量的概念,并能利用相对原子质量进行简单的计算。 3.记住两个等量关系:核电荷数=质子数=核外电子数;相对原子质量≈质子数+中子数。 【要点梳理】 要点一、原子的构成(《原子的构成》) 1.原子是由下列粒子构成的: 原子由原子核和核外电子(带负电荷)构成,原子核由质子(带正电荷)以及中子(不带电)构成,但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。例如:普通的氢原子核内没有中子。 2.原子中的等量关系:核电荷数=质子数=核外电子数 在原子中,原子核所带的正电荷数(核电荷数)就是质子所带的电荷数(中子不带电),每个质子带1个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,原子整体是呈电中性的粒子。 3.原子内部结构揭秘—散射实验(如下图所示): 1911年,英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子)轰击金箔时,发现大多数α粒子能穿透金箔,而且不改变原来的运动方向,但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来。实验结论: (1)原子核体积很小,原子内部有很大空间,所以大多数α粒子能穿透金箔; (2)原子核带正电,α粒子途经原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向; (3)金原子核的质量比α粒子大得多,当α粒子碰到体积很小的金原子核被弹了回来。 【要点诠释】 1.原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核又是由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电;原子核所带正电荷(核电荷数)和核外电子所带负电荷相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。 2.区分原子的种类,依据的是原子的质子数(核电荷数),因为不同种类的原子,核内的质子数不同。要点二、相对原子质量 1.概念:以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,就是这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。根据这个标准,氢的相对原子质量约为1,氧的相对原子质量约为16。 2.计算式: 【要点诠释】 1.相对原子质量只是一个比值,单位是“1”(一般不读也不写),不是原子的实际质量。 2.每个质子和每个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍,即电子质量很小,跟质子和中子相比可以忽略不计。原子的质量主要集中在质子和中子(即原子核)上。 3.在相对原子质量计算中,所选用的一种碳原子是碳12,是含6个质子和6个中子的碳原子,它的质量的1/12约等于1.66×10-27 kg。 4.几种原子的质子数、中子数、核外电子数及相对原子质量比较: 高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题 一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析) 1.下表是元素周期表的一部分,回答相关的问题。 (1)写出④的元素符号__。 (2)在这些元素中,最活泼的金属元素与水反应的离子方程式:__。 (3)在这些元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式,下同),碱性最强的是__。 (4)这些元素中(除⑨外),原子半径最小的是__(填元素符号,下同),原子半径最大的是__。 (5)②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应,其产物之一是OX2,(O、X分别表示氧和②的元素符号,即OX2代表该化学式),该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__。 (6)⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。 【答案】Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ HClO4 NaOH F Na 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 【解析】 【分析】 根据元素在元素周期表正的位置可以得出,①为N元素,②为F元素,③为Na元素,④为Mg元素,⑤为Al元素,⑥Si元素,⑦为S元素,⑧为Cl元素,⑨为Ar元素,据此分析。 【详解】 (1)④为Mg元素,则④的元素符号为Mg; (2)这些元素中最活泼的金属元素为Na,Na与水发生的反应的离子方程式为 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑; (3)这些元素中非金属性最强的是Cl元素,则最高价氧化物对应的水化物为HClO4,这些元素中金属性最强的元素是Na元素,则最高价氧化物对应的水化物为NaOH; (4)根据元素半径大小比较规律,同一周期原子半径随原子序数的增大而减小,同一主族原子半径随原子序数的增大而增大,可以做得出,原子半径最小的是F元素,原子半径最大的是Na元素; (5)F2与NaOH反应生成OF2,离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O; (6)⑦为S元素,⑦的低价氧化物为SO2,SO2在Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应,SO2变成SO42-,NO3-变成NO,方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。 第八章原子结构 一、教学基本要求 1.氢原子结构的近代概念 了解微观粒子运动特征;了解原子轨道(波函数)、几率密度和电子云等核外电子运动的近代的概念;熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述;熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向。 2.电子原子结构 掌握原子核外电子分布原理,会由原子序数写出元素原子的电子分布式和外层电子构型;掌握元素周期系和各区元素原子或离子的电子层结构的特征;根据元素原子的电子分布式能确定元素在周期表中的位置。了解有效核电荷、屏蔽效应的概念;熟悉原子半径、有效核电荷、电离能、电子亲合能、电负性、主要氧化值等周期性变化规律,以了解元素的有关性质。 二、学时分配: §8.1引言从19世纪末,随着科学的进步和科学手段的加强,在电子、放射性和x射线等发现后,人们对原子内部的较复杂结构的认识越来越清楚。1911年卢瑟福(Rutherford E)建立了有核原子模型,指出原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由中子和质子等微观粒子组成的,质子带正电荷,核外电子带负电荷。 在一般化学反应中,原子核并不发生变化,只是核外电子运动状态发生改变。因此原子核外电子层的结构和电子运动的规律,特别是原子外电子层结构,就成为化学领域中重要问题之一。 原子中核外电子的排布规律和运动状态的研究以及现代原子结构理论的建立,是从对微观粒子的波粒二象性的认识开始的。 §8.2氢原子结构的近代概念 8.2.1微观粒子的运动特征 1.微观粒子的波粒二象性 光的干涉、衍射现象表现出光的波动性,而光压、光电效应则表现出光的粒子性。称为光的波粒二象性。光的波粒二象性可表示为λ= h/p= h /mυ式中,m是粒子的质量,υ是粒子运动速度 p是粒子的动量。 1924年,法国理论物理学家德布罗依(de Broglie L V)在光的波粒二象性的启发下,大胆假设微观粒子的波粒二象性是具有普遍意义的一种现象。他认为不仅光具有波粒二象性,所有微观粒子,如电子、原子等也具有波粒二象性。 1927年,德布罗依的大胆假设就由戴维逊(Davisson C J)和盖革(Geiger H)的电子衍射实验所证实。图8-1是电子衍射实验的示意图。当经过电位差加速的电子束A入射到镍单晶B上,观察散射电子束的强度和散射角的关系,结果得到完全类似于单色光通过小圆孔那样得到的衍射图像,如图所示。这表明电子确实具有波动性。电子衍射实验证明德布罗依关于微观粒子波粒二象性的假设是正确的。课题2原子的结构教案,人教版(供参考)
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