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九年级化学上册第三单元物质构成的奥秘课题2原子的结构习题新版新人教版7

2023-12-04 来源:意榕旅游网


课题2 原子的结构

答案:

(1)原子核 (2)质子 (3)正 (4)中子 (5)负 (6)核电荷数 (7)核外电子 (8)分层 (9)2 (10)8 (11)原子核及核电荷数 (12)电子层及该层上的电子数 (13)正 (14)> (15)负

(16)< (17)质子 (18)中子

1.原子的构成 (1)原子可以再分

很长时间以来,科学家都以为原子是简单的、不能分割的实心球体。直到1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,才第一次揭开了原子的神秘面纱,知道原子还是可以再分的。

释疑点 原子能否再分

原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不能再分,但是在其他条件下还能再分。 (2)原子的构成

谈重点 原子核的特点

原子核居于原子中心,带正电荷,相对于整个原子来说,核外有一个很大的空间,这就是电子运动的区域。原子核虽然小,但几乎集中了整个原子的质量,原子质量主要集中在原子核上。原子核的特点可以概括为:居于原子中心、带正电荷、体积小、相对质量较大。

(3)原子中各粒子的电性 粒子种类 质子 中子 电子 (4)几种常见原子的构成 种类 氢 质子数 1 电性 一个单位正电荷 不带电 一个单位负电荷 中子数 0 电子数 1

碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 辨误区 原子一定是由质子、中子、核外电子构成的吗 原子一般由质子、中子、核外电子这三种粒子构成,但某种氢原子中只有一个质子和一个核外电子,无中子。

(5)原子中各种粒子之间的关系

①原子中,质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等,中子不带电,整个原子不显电性。

②在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。 ③不同种类的原子,核内质子数不同。

【例1】下列关于原子的叙述,正确的是( ) A.原子是不能再分的粒子

B.一切原子的原子核都是由质子和中子构成的 C.原子核内质子数等于核外电子数 D.原子核内质子数必等于中子数 解析: A × 原子在化学变化中不可再分 B × 原子核一般由质子和中子构成,但某种氢原子核内无中子 C √ 原子核内质子数等于核外电子数,不一定等于中子数 D × 答案:C 2.原子核外电子的排布 (1)电子层

核外电子运动不像汽车、火车一样有自己的运动路线,但也有自己的运动特点:在含有多个电子的原子里,电子的能量并不同。能量低的电子通常在离核较近的区域内运动,能量较高的在离核较远的区域内运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。

释疑点 电子层真实存在吗

在原子中,电子层并不真实存在,只是科学家为了研究方便而进行的一种人为规定。 (2)核外电子的分层排布

核外电子是在不同的电子层内运动的,人们把这种现象叫做核外电子的分层排布。现在发现的元素原子核外电子最少的有1层,最多的有7层。

①电子层数、电子能量、离核远近关系

一 二 三 四 五 六 七

电子层数――------------------------→

电子 离核由近到远,能量由低到高 ②核外电子的排布规律

a.第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层最多能容纳8个电子; b.当第一层为最外层时,不超过2个电子;

c.电子尽先排在能量最低的内层,若内层排满有多余的电子再向外排。 (3)原子结构示意图

用原子结构示意图可以简明、方便地表示原子结构。小圈及圈内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。下图是钠元素的原子结构示意图。

(4)原子结构与元素化学性质的关系 元素 原子最外层 得失 化学 分类 电子数 电子 性质 金属元素 一般少于4 易失去最外层电子 活泼,易发生化学反应 非金属元素 一般多于4 易得电子 稀有气体 不易得 稳定,极难发生化8(He为2) 元素 失电子 学反应 析规律 最外层电子数决定元素的化学性质 元素得失电子的化学性质决定于该元素原子的最外层电子数。最外层电子数相同的原子,其化学性质相似。

【例2】根据给出的原子结构示意图,回答下列问题:

He Mg Ca

(1)Mg和Ca的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。 (2)He的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。

由此可知,最外层电子数相同时,化学性质________(填“一定”或“不一定”)相似。 解析:由原子结构示意图知,Mg和Ca的最外层电子数均为2,故二者都易失去2个电子,化学性质活泼;He虽然最外层(也是第1层)也是2个电子,但却达到了相对稳定结构,不易得失电子,化学性质不活泼。可见,最外层电子数相同时,元素的化学性质不一定相似。

答案:(1)活泼 (2)不活泼 不一定 3.离子的形成 (1)离子的概念

带电荷的原子(或原子团)叫做离子。 (2)离子的分类

+2++

①阳离子:带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子,如Na、Ca、NH4(铵根离子)。

2---

②阴离子:带负电荷的原子(或原子团)叫做阴离子,如O、Cl、OH。 (3)离子的形成

原子失去电子,带正电荷,形成阳离子(核电荷数=质子数>电子数)。 原子得到电子,带负电荷,形成阴离子(核电荷数=质子数<电子数)。 (4)离子的表示方法 ①离子的表示方法

在元素符号(或原子团)的右上角标出所带的电荷及电性。标法是先写数字后写“+”“-”号,读作“几个单位的正(负)电荷”。例如,带2个单位负电荷的氧离子,可

2-+-

表示为“O”。只带1个单位电荷时,数字1省略不写,如Na、Cl等;若要表示几个离

子,直接在离子符号前加上数字,如2个钠离子表示为“2Na”。

②较复杂的离子(带电原子团,由两种以上元素原子组成,称为某某根离子) 离子名称 离子符号 离子所带电荷 -氢氧根离子 OH -1 2-硫酸根离子 SO4 -2 -硝酸根离子 NO3 -1 2-碳酸根离子 CO3 -2 -碳酸氢根离子 HCO3 -1 +铵根离子 NH4 +1 ③离子中数字的含义

(5)离子化合物的形成过程

以氯化钠的形成过程为例:因为钠原子的最外层电子数为1,倾向于失去1个电子;氯原子的最外电子层上有7个电子,倾向于得到1个电子。当钠原子和氯原子化合时,钠原子就会失去1个电子给氯原子,氯原子得到电子之后,形成最外层电子达到8电子的稳定结构

+-

的Na和Cl,二者互相结合,成为NaCl,可用下图表示:

阴、阳离子静电作用――---------------→NaCl

【例3—1】下列关于Na和Na的说法,不正确的是( ) A.核内质子数相同 B.核外电子数相同 C.核电荷数相同 D.相对原子质量相同

解析:Na变成Na的过程中,发生改变的只是核外电子数,原子核不变,故质子数、核电荷数没变化。原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小,可以忽略不计。

答案:B

(6)物质与其构成粒子之间的关系

构成物质的粒子有分子、原子、离子,物质与其构成粒子之间的关系如下图所示:

【例3—2】下列关于分子、原子、离子的说法,其中正确的是( ) A.原子是最小的微粒,不可再分

B.钠原子的质子数大于钠离子的质子数

C.当二氧化碳气体变成干冰时,二氧化碳分子间不存在间隔 D.分子、原子、离子都可以直接构成物质 解析: A × 原子在化学变化中不可再分,离开这一条件,原子可分成原子核和核外电子 B × 钠原子变为钠离子只是失去一个电子,原子核内质子数不变

C × 分子之间有间隔,由气态变为液态和固态只是分子间的间隔变小了 D √ 分子、原子、离子都是构成物质的粒子 答案:D 4.相对原子质量 (1)原子的实际质量

①不同原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以每个原子的质量也不同。

粒子种类 质量 -27质子 1.672 6×10 kg -27中子 1.674 9×10 kg 电子 质子质量的1/1 836 -26②原子的质量很小,例如1个氧原子的质量为2.657×10 kg。 (2)相对原子质量 ①使用原因

由于原子的实际质量太小,书写和使用都不方便,所以采用相对原子质量。 ②概念

以一种碳原子(核内有6个质子和6个中子)的质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。

③表达式

一个某原子的质量

相对原子质量=

一种碳原子质量的1/12

-27

其中,一种碳原子(含6个质子和6个中子的碳原子)质量的1/12约为1.661×10 kg。 ④举例

-26

2.657×10 kg

氧原子的相对原子质量=≈16 -27

1.661×10 kg

⑤相对原子质量与质子数、中子数的关系: 相对原子质量=质子数+中子数

辨误区 相对原子质量就是原子的实际质量吗

相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。相对原子质量越大,原子的实际质量也越大。

⑥查元素的相对原子质量

可从元素周期表中查或从相对原子质量表(附录Ⅱ)中查,也可从物理、化学手册中查。 【例4—1】下列说法正确的是( ) A.相对原子质量和原子质量都没有单位

B.氢的相对原子质量为1,所以氢的原子质量为1 g C.相对原子质量只是一个比值

-26-26

D.一个碳原子的质量为1.993×10 kg,一个铁原子的质量为9.288×10 kg,碳原子的相对原子质量大于铁原子的相对原子质量

解析: A × 原子质量很小,有单位,相对原子质量是一个比值,单位为“1” C √ -27B × 氢的相对原子质量为1,实际质量约为1.67×10 kg,并非1 g D × 由相对原子质量定义知,原子质量越大,相对原子质量也越大 答案:C 【例4—2】我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值,其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是( )

A.铕元素的原子质子数为63 B.铕元素的原子中子数为63

C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素的原子的质量为152

解析:铕元素的原子质子数=核电荷数=核外电子数=63,中子数=相对原子质量-质子数=152-63=89;铕元素原子的相对质量为152,而不是实际质量。

答案:A

5.原子和离子的比较 (1)相同点

①都是构成物质的一种粒子。

②同种元素的原子和离子,核内质子数相同,核电荷数相同,相对原子质量也相同。 (2)区别

原子:电中性,质子数=电子数。 阳离子:带正电,质子数>电子数。 阴离子:带负电,质子数<电子数。

可见,判断原子、离子的依据是质子数与电子数的关系。 (3)联系

阳离子原子阴离子

【例5】(综合题)现有以下6种微粒的结构示意图,如图所示:

A B C

D E F

(1)表示原子的是________(填序号,下同)。 (2)表示阳离子的是________。 (3)表示阴离子的是________。 解析:

原子中,质子数=电子数=核电荷数,故A、C、F为原子,D、E中质子数>电子数,显正电,为阳离子;B中质子数<电子数,显负电,为阴离子。

答案:(1)ACF (2)DE (3)B 6.求相对原子质量的方法

(1)已知原子的实际质量时,根据相对原子质量的表达式来求。 相对原子质量=

该元素一个原子的质量该元素一个原子的质量

= -2711.661×10 kg

标准碳原子的质量×

12

-26

例如,一个氯原子的质量是5.885×10 kg,则:

-26

5.885×10 kg

氯原子的相对原子质量=≈35.4 -271.661×10 kg

(2)已知原子的质子数(核电荷数或核外电子数)和中子数时,根据相对原子质量=质子数+中子数来求。

例如,某种钠元素原子核内有11个质子、12个中子,则该钠原子的相对原子质量=11+12=23。

【例6—1】(基础题)作为相对原子质量标准的碳原子的质量为m kg,某元素的一个原子的质量为n kg,则该元素原子的相对原子质量为( )

A. B. 12n12m12n12mC. D.

mnmn解析:根据相对原子质量的定义,知:

该元素一个原子的质量n kg12n相对原子质量===

11m标准碳原子的质量×m kg×

1212

答案:C

【例6—2】(综合题)某原子的核电荷数为18,中子数比电子数多4,则该原子的相对原子质量是( )

A.42 B.40 C.44 D.22

解析:在原子中,质子数=核电荷数=电子数。由题意知该原子的质子数为18,中子数为18+4=22。相对原子质量=质子数+中子数=18+22=40。故B正确。

答案:B

7.正确认识粒子

(1)粒子不等同于离子。粒子的范围更大,包括原子、分子、离子等,而离子只是粒子的一部分。

(2)原子生成离子时,由于最外层电子数发生了改变,所以化学性质也发生了改变。 (3)稳定结构与稀有气体。 ①稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的原子构成的物质也可能和某些物质发生反应。稀有气体化学性质不活泼,但在一定条件下也可以与其他物质反应。

②有稳定结构的粒子并非一定是稀有气体原子,可能是阳离子或阴离子。所以核外电子层结构相同的粒子并不一定是同一种粒子,如粒子同,由于质子数不同,仍然是两种粒子。

的电子层结构相

【例7—1】某粒子的结构示意图为,则下列说法正确的是( ) A.它一定是氖原子 B.它一定是阴离子 C.它一定是阳离子 D.以上三种都有可能

解析:根据原子和离子结构中核内质子数与核外电子数的关系可知:当x=2+8时,该

+2+

粒子是氖原子;当x>2+8时,该粒子是阳离子(如Na、Mg);当x<2+8时,该粒子是

2--

阴离子(如O、F)。

答案:D

【例7—2】已知A、B、C三种元素的粒子结构示意图依次如下:

A B C

(1)当A、B为原子结构示意图时:x=________,y=________。

(2)C表示的是________(填“阳离子”“阴离子”或“原子”)的结构示意图,该元素与B元素形成的化合物是由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。

解析:原子中:质子数=电子数,阳离子中:质子数>电子数,阴离子中:质子数<电子数。

答案:(1)10 1 (2)阴离子 离子

课题2 原子的结构

第1课时 原子的构成

一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)

1.1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔,开创了“飞秒化学”的新领域,运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不能观察到的..是( )。

A.化学变化中反应物分子的分解 B.化学中原子的运动

C.化学变化中生成物分子的形成 D.原子核的内部变化 2.原子核( )。

A.由电子和质子构成 B.由质子和中子构成 C.由电子和中子构成 D.是不能再分的粒子 3.关于原子的叙述错误的是( )。 ..

A.原子还能再分

B.原子均由质子、中子和电子构成 C.原子在不断地运动着

D.原子的质量主要集中在原子核上

4.美国为首的北约在科索沃战场上投下了至少10吨贫铀炸弹,使不少人患上“巴尔干综合症”。贫铀弹的主要成分是低放射性的铀,铀原子的相对原子质量为238,核电荷数为92,中子数应为( )。

A.146 B.92 C.136 D.238

5.据中央电视台报道,科学家曾通过测定古生物遗骸中的碳14含量来推断古城年代,碳14原子的核电荷数为6,相对原子质量为14。下列关于碳14原子的说法中,错误的是..( )。

A.中子数为8 B.质子数为6 C.电子数为6 D.原子质量为14

6.重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂,一个重水分子可分成两个重氢原子和一个氧原子,重氢原子核电荷数为1,相对原子质量为2,下列说法正确的是( )。

A.普通氢原子没有中子

B.重氢原子的核外有2个电子 C.重氢原子的中子数为2 D.重氢原子核内有2个质子

7.美国“9·11”事件发生后,美国政府扬言要用中子弹攻击恐怖分子,中子弹爆炸的变化是( )。

A.分子分解成原子 B.原子得失电子 C.原子核破裂 D.中子运动和变化 二、填空题

8.原子是由________________________构成的,原子核是由______________构成的, 由于________________不同,原子也不同。

9.甲原子与乙原子的质量比为a∶b,而乙原子与碳12原子的质量比为c∶d,则甲原子的相对原子质量为________。

10.已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1 836。下表是课本中的内容,通过下表,可以总结出“在原子里质子数等于电子数”。还能总结出:

(1)_________________; (2)_________________; (3)_________________; (4)_________________。

原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 三、判断题: 11.下列说法是否正确?说明理由。

(1)原子是构成物质的一种粒子。________________________________________。 (2)因为二氧化碳里含有氧分子,所以二氧化碳也具有氧气的化学性质。______________。

(3)一切原子核都是由质子和中子构成。________________________________。 (4)原子的质量主要集中在原子核上。_________________________________。 (5)原子中质子和电子所带电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性。____________。

第2课时 离子

一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)

1.下列粒子结构示意图中,表示具有稳定结构的原子的是( )。

2.根据钠原子的结构示意图

,不能确定的是( )。 ..

A.最外层电子数 B.质子数

C.相对原子质量 D.电子层数

3.钠原子失去一个电子后发生变化的是( )。 A.电子层数 B.相对原子质量 C.质子数 D.中子数

4.下列粒子结构示意图中,表示原子的是( )。

5.下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是( )。

6.某元素得到2个电子后形成阴离子的结构示意图为:子数n为( )。

A.6 B.8 C.10 D.12 二、填空题

7.下面是几种粒子的结构示意图:

,则该元素原子所含的质

(1)表示原子的是________(填序号,下同); (2)表示阴离子的是________; (3)表示阳离子的是________;

(4)表示相对稳定结构的粒子是________;

(5)在化学反应中易失去电子的粒子是________。 8.钠原子和钠离子的结构示意图如下:请回答:

(1)钠原子和钠离子的核电荷数都是________。

(2)钠原子和钠离子的化学性质________(填“相同”或“不相同”)。

9.(1)用数字和化学符号表示:2个氧原子________,3个钠离子________。

(2)镁的原子结构示意图为,镁原子在化学反应中容易______(填“得到”或“失去”)2个电子。

10.1996年科学家在宇宙深处发现了H3离子和H3分子。请回答:

(1)1个H3离子中含有______个质子,______个电子。

(2)构成H3分子的原子的结构示意图是________(填序号)。

(3)H3属于________(填“混合物”或“纯净物”)。

课题2 原子的结构

第1课时 原子的构成

1.D 解析:“运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能”,言外之意是该技术不能观察到原子核的内部变化。

2.B 3.B

4.A 解析:中子数=相对原子质量-质子数=238-92=146。 5.D 解析:中子数=相对原子质量-质子数=14-6=8。 6.A

7.D 解析:中子在原子核内部,属于中子本身独立的运动和变化。 8.原子核和核外电子 质子和中子 质子数 12ac9. bd

10.(1)电子质量很小,可以忽略不计 (2)质子数不同,原子种类不同 (3)并不是所有的原子都有中子 (4)质子数不一定等于中子数

11.(1)正确,构成物质的粒子有多种,有的物质是由分子构成的,如氧气、水等;有些物质是由原子直接构成的,如铁、氩等

(2)错误,二氧化碳属于纯净物,它是由同一种分子——二氧化碳分子构成

(3)错误,绝大多数原子核都是由质子和中子构成,但是氢原子核却只有一个质子,而没有中子

(4)正确,原子是由原子核和核外电子构成,原子核又是由质子和中子构成,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在原子核上

(5)正确,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成,而且原子的核外电子数等于核电荷数,这样正负电荷的电量相等而且互相抵消,所以原子是电中性的

第2课时 离子

1.C 解析:具有稳定结构的原子是氦,A、D选项虽具有稳定结构,但是离子。 2.C 解析:由于相对原子质量≈质子数+中子数,而中子数在原子结构示意图中没有反映,因此,仅凭钠原子的结构示意图,无法确定其相对原子质量。

3.A 4.B 5.C

6.B 解析:得到2个电子后,电子总数为10,说明没有得到电子之前的原子中电子总数为8,所以质子数也是8。

7.(1)BC (2)AD (3)E (4)ADE (5)B

8.(1)11 (2)不相同 9.(1)2O 3Na (2)失去 10.(1)3 2 (2)C (3)纯净物

++

解析:(1)每个H3离子中含有3个氢原子,所以有3个质子;又因为每个H3离子中带一个单位正电荷,则电子总数为2。(2)不要被H3分子迷惑,题目问的是氢原子的结构示意图。

课题2 原子的结构

答案:

(1)原子核 (2)质子 (3)正 (4)中子 (5)负 (6)核电荷数 (7)核外电子 (8)分层 (9)2 (10)8 (11)原子核及核电荷数 (12)电子层及该层上的电子数 (13)正 (14)> (15)负

(16)< (17)质子 (18)中子

1.原子的构成 (1)原子可以再分

很长时间以来,科学家都以为原子是简单的、不能分割的实心球体。直到1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,才第一次揭开了原子的神秘面纱,知道原子还是可以再分的。

释疑点 原子能否再分

原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不能再分,但是在其他条件下还能再分。 (2)原子的构成

谈重点 原子核的特点

原子核居于原子中心,带正电荷,相对于整个原子来说,核外有一个很大的空间,这就是电子运动的区域。原子核虽然小,但几乎集中了整个原子的质量,原子质量主要集中在原子核上。原子核的特点可以概括为:居于原子中心、带正电荷、体积小、相对质量较大。

(3)原子中各粒子的电性 粒子种类 质子 中子 电子 电性 一个单位正电荷 不带电 一个单位负电荷 (4)几种常见原子的构成 种类 质子数 中子数 电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 辨误区 原子一定是由质子、中子、核外电子构成的吗 原子一般由质子、中子、核外电子这三种粒子构成,但某种氢原子中只有一个质子和一个核外电子,无中子。

(5)原子中各种粒子之间的关系

①原子中,质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等,中子不带电,整个原子不显电性。

②在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。 ③不同种类的原子,核内质子数不同。

【例1】下列关于原子的叙述,正确的是( ) A.原子是不能再分的粒子

B.一切原子的原子核都是由质子和中子构成的 C.原子核内质子数等于核外电子数 D.原子核内质子数必等于中子数 解析: A × 原子在化学变化中不可再分 B × 原子核一般由质子和中子构成,但某种氢原子核内无中子 C √ 原子核内质子数等于核外电子数,不一定等于中子数 D ×

答案:C

2.原子核外电子的排布 (1)电子层

核外电子运动不像汽车、火车一样有自己的运动路线,但也有自己的运动特点:在含有多个电子的原子里,电子的能量并不同。能量低的电子通常在离核较近的区域内运动,能量较高的在离核较远的区域内运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。

释疑点 电子层真实存在吗

在原子中,电子层并不真实存在,只是科学家为了研究方便而进行的一种人为规定。 (2)核外电子的分层排布

核外电子是在不同的电子层内运动的,人们把这种现象叫做核外电子的分层排布。现在发现的元素原子核外电子最少的有1层,最多的有7层。

①电子层数、电子能量、离核远近关系

一 二 三 四 五 六 七

电子层数――------------------------→

电子 离核由近到远,能量由低到高 ②核外电子的排布规律

a.第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层最多能容纳8个电子; b.当第一层为最外层时,不超过2个电子;

c.电子尽先排在能量最低的内层,若内层排满有多余的电子再向外排。 (3)原子结构示意图

用原子结构示意图可以简明、方便地表示原子结构。小圈及圈内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。下图是钠元素的原子结构示意图。

(4)原子结构与元素化学性质的关系 元素 原子最外层 得失 化学 分类 电子数 电子 性质 金属元素 一般少于4 易失去最外层电子 活泼,易发生化学反应 非金属元素 一般多于4 易得电子 稀有气体 不易得 稳定,极难发生化8(He为2) 元素 失电子 学反应 析规律 最外层电子数决定元素的化学性质 元素得失电子的化学性质决定于该元素原子的最外层电子数。最外层电子数相同的原子,其化学性质相似。

【例2】根据给出的原子结构示意图,回答下列问题:

He Mg Ca

(1)Mg和Ca的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。 (2)He的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。

由此可知,最外层电子数相同时,化学性质________(填“一定”或“不一定”)相似。 解析:由原子结构示意图知,Mg和Ca的最外层电子数均为2,故二者都易失去2个电子,化学性质活泼;He虽然最外层(也是第1层)也是2个电子,但却达到了相对稳定结构,不易得失电子,化学性质不活泼。可见,最外层电子数相同时,元素的化学性质不一定相似。

答案:(1)活泼 (2)不活泼 不一定 3.离子的形成 (1)离子的概念

带电荷的原子(或原子团)叫做离子。 (2)离子的分类

+2++

①阳离子:带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子,如Na、Ca、NH4(铵根离子)。

2---

②阴离子:带负电荷的原子(或原子团)叫做阴离子,如O、Cl、OH。 (3)离子的形成

原子失去电子,带正电荷,形成阳离子(核电荷数=质子数>电子数)。 原子得到电子,带负电荷,形成阴离子(核电荷数=质子数<电子数)。 (4)离子的表示方法 ①离子的表示方法

在元素符号(或原子团)的右上角标出所带的电荷及电性。标法是先写数字后写“+”“-”号,读作“几个单位的正(负)电荷”。例如,带2个单位负电荷的氧离子,可

2-+-

表示为“O”。只带1个单位电荷时,数字1省略不写,如Na、Cl等;若要表示几个离

子,直接在离子符号前加上数字,如2个钠离子表示为“2Na”。

②较复杂的离子(带电原子团,由两种以上元素原子组成,称为某某根离子) 离子名称 离子符号 离子所带电荷 -氢氧根离子 OH -1 2-硫酸根离子 SO4 -2 -硝酸根离子 NO3 -1 2-碳酸根离子 CO3 -2 -碳酸氢根离子 HCO3 -1 +铵根离子 NH4 +1 ③离子中数字的含义

(5)离子化合物的形成过程

以氯化钠的形成过程为例:因为钠原子的最外层电子数为1,倾向于失去1个电子;氯原子的最外电子层上有7个电子,倾向于得到1个电子。当钠原子和氯原子化合时,钠原子就会失去1个电子给氯原子,氯原子得到电子之后,形成最外层电子达到8电子的稳定结构

+-

的Na和Cl,二者互相结合,成为NaCl,可用下图表示:

阴、阳离子静电作用――---------------→NaCl

【例3—1】下列关于Na和Na的说法,不正确的是( ) A.核内质子数相同

B.核外电子数相同 C.核电荷数相同 D.相对原子质量相同

解析:Na变成Na的过程中,发生改变的只是核外电子数,原子核不变,故质子数、核电荷数没变化。原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小,可以忽略不计。

答案:B

(6)物质与其构成粒子之间的关系

构成物质的粒子有分子、原子、离子,物质与其构成粒子之间的关系如下图所示:

【例3—2】下列关于分子、原子、离子的说法,其中正确的是( ) A.原子是最小的微粒,不可再分

B.钠原子的质子数大于钠离子的质子数

C.当二氧化碳气体变成干冰时,二氧化碳分子间不存在间隔 D.分子、原子、离子都可以直接构成物质 解析: A × 原子在化学变化中不可再分,离开这一条件,原子可分成原子核和核外电子 B × 钠原子变为钠离子只是失去一个电子,原子核内质子数不变 C × 分子之间有间隔,由气态变为液态和固态只是分子间的间隔变小了 D √ 分子、原子、离子都是构成物质的粒子 答案:D 4.相对原子质量 (1)原子的实际质量

①不同原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以每个原子的质量也不同。

粒子种类 质量 -27质子 1.672 6×10 kg -27中子 1.674 9×10 kg 电子 质子质量的1/1 836 -26②原子的质量很小,例如1个氧原子的质量为2.657×10 kg。 (2)相对原子质量 ①使用原因

由于原子的实际质量太小,书写和使用都不方便,所以采用相对原子质量。 ②概念

以一种碳原子(核内有6个质子和6个中子)的质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。

③表达式

一个某原子的质量

相对原子质量=

一种碳原子质量的1/12

-27

其中,一种碳原子(含6个质子和6个中子的碳原子)质量的1/12约为1.661×10 kg。 ④举例

-26

2.657×10 kg

氧原子的相对原子质量=≈16 -27

1.661×10 kg

⑤相对原子质量与质子数、中子数的关系:

相对原子质量=质子数+中子数

辨误区 相对原子质量就是原子的实际质量吗

相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。相对原子质量越大,原子的实际质量也越大。

⑥查元素的相对原子质量

可从元素周期表中查或从相对原子质量表(附录Ⅱ)中查,也可从物理、化学手册中查。 【例4—1】下列说法正确的是( ) A.相对原子质量和原子质量都没有单位

B.氢的相对原子质量为1,所以氢的原子质量为1 g C.相对原子质量只是一个比值

-26-26

D.一个碳原子的质量为1.993×10 kg,一个铁原子的质量为9.288×10 kg,碳原子的相对原子质量大于铁原子的相对原子质量

解析: A × 原子质量很小,有单位,相对原子质量是一个比值,单位为“1” C √ -27B × 氢的相对原子质量为1,实际质量约为1.67×10 kg,并非1 g D × 由相对原子质量定义知,原子质量越大,相对原子质量也越大 答案:C 【例4—2】我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值,其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是( )

A.铕元素的原子质子数为63 B.铕元素的原子中子数为63

C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素的原子的质量为152 解析:铕元素的原子质子数=核电荷数=核外电子数=63,中子数=相对原子质量-质子数=152-63=89;铕元素原子的相对质量为152,而不是实际质量。

答案:A

5.原子和离子的比较 (1)相同点

①都是构成物质的一种粒子。

②同种元素的原子和离子,核内质子数相同,核电荷数相同,相对原子质量也相同。 (2)区别

原子:电中性,质子数=电子数。 阳离子:带正电,质子数>电子数。 阴离子:带负电,质子数<电子数。

可见,判断原子、离子的依据是质子数与电子数的关系。 (3)联系

阳离子原子阴离子

【例5】(综合题)现有以下6种微粒的结构示意图,如图所示:

A B C

D E F

(1)表示原子的是________(填序号,下同)。 (2)表示阳离子的是________。 (3)表示阴离子的是________。 解析:

原子中,质子数=电子数=核电荷数,故A、C、F为原子,D、E中质子数>电子数,显正电,为阳离子;B中质子数<电子数,显负电,为阴离子。

答案:(1)ACF (2)DE (3)B 6.求相对原子质量的方法

(1)已知原子的实际质量时,根据相对原子质量的表达式来求。 相对原子质量=

该元素一个原子的质量该元素一个原子的质量

= -2711.661×10 kg

标准碳原子的质量×

12

-26

例如,一个氯原子的质量是5.885×10 kg,则:

-26

5.885×10 kg

氯原子的相对原子质量=≈35.4 -27

1.661×10 kg

(2)已知原子的质子数(核电荷数或核外电子数)和中子数时,根据相对原子质量=质子数+中子数来求。

例如,某种钠元素原子核内有11个质子、12个中子,则该钠原子的相对原子质量=11+12=23。

【例6—1】(基础题)作为相对原子质量标准的碳原子的质量为m kg,某元素的一个原子的质量为n kg,则该元素原子的相对原子质量为( )

A. B. 12n12m12n12mC. D.

mnmn解析:根据相对原子质量的定义,知:

该元素一个原子的质量n kg12n相对原子质量=== 11m标准碳原子的质量×m kg×

1212

答案:C

【例6—2】(综合题)某原子的核电荷数为18,中子数比电子数多4,则该原子的相对原子质量是( )

A.42 B.40 C.44 D.22

解析:在原子中,质子数=核电荷数=电子数。由题意知该原子的质子数为18,中子数为18+4=22。相对原子质量=质子数+中子数=18+22=40。故B正确。

答案:B

7.正确认识粒子

(1)粒子不等同于离子。粒子的范围更大,包括原子、分子、离子等,而离子只是粒子的一部分。

(2)原子生成离子时,由于最外层电子数发生了改变,所以化学性质也发生了改变。 (3)稳定结构与稀有气体。 ①稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的原子构成的物质也可能和某些物质发生反应。稀有气体化学性质不活泼,但在一定条件下也可以与其他物质反应。

②有稳定结构的粒子并非一定是稀有气体原子,可能是阳离子或阴离子。所以核外电子

层结构相同的粒子并不一定是同一种粒子,如粒子同,由于质子数不同,仍然是两种粒子。

和的电子层结构相

【例7—1】某粒子的结构示意图为,则下列说法正确的是( ) A.它一定是氖原子 B.它一定是阴离子 C.它一定是阳离子 D.以上三种都有可能

解析:根据原子和离子结构中核内质子数与核外电子数的关系可知:当x=2+8时,该

+2+

粒子是氖原子;当x>2+8时,该粒子是阳离子(如Na、Mg);当x<2+8时,该粒子是

2--

阴离子(如O、F)。

答案:D

【例7—2】已知A、B、C三种元素的粒子结构示意图依次如下:

A B C

(1)当A、B为原子结构示意图时:x=________,y=________。

(2)C表示的是________(填“阳离子”“阴离子”或“原子”)的结构示意图,该元素与B元素形成的化合物是由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。

解析:原子中:质子数=电子数,阳离子中:质子数>电子数,阴离子中:质子数<电子数。

答案:(1)10 1 (2)阴离子 离子

课题2 原子的结构

第1课时 原子的构成

一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)

1.1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔,开创了“飞秒化学”的新领域,运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不能观察到的..是( )。

A.化学变化中反应物分子的分解 B.化学中原子的运动

C.化学变化中生成物分子的形成 D.原子核的内部变化 2.原子核( )。

A.由电子和质子构成 B.由质子和中子构成 C.由电子和中子构成 D.是不能再分的粒子 3.关于原子的叙述错误的是( )。 ..

A.原子还能再分

B.原子均由质子、中子和电子构成 C.原子在不断地运动着

D.原子的质量主要集中在原子核上

4.美国为首的北约在科索沃战场上投下了至少10吨贫铀炸弹,使不少人患上“巴尔干综合症”。贫铀弹的主要成分是低放射性的铀,铀原子的相对原子质量为238,核电荷数为92,中子数应为( )。

A.146 B.92 C.136 D.238

5.据中央电视台报道,科学家曾通过测定古生物遗骸中的碳14含量来推断古城年代,碳14原子的核电荷数为6,相对原子质量为14。下列关于碳14原子的说法中,错误的是..( )。

A.中子数为8 B.质子数为6 C.电子数为6 D.原子质量为14

6.重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂,一个重水分子可分成两个重氢原子和一个氧原子,重氢原子核电荷数为1,相对原子质量为2,下列说法正确的是( )。

A.普通氢原子没有中子

B.重氢原子的核外有2个电子 C.重氢原子的中子数为2 D.重氢原子核内有2个质子

7.美国“9·11”事件发生后,美国政府扬言要用中子弹攻击恐怖分子,中子弹爆炸的变化是( )。

A.分子分解成原子 B.原子得失电子 C.原子核破裂 D.中子运动和变化 二、填空题

8.原子是由________________________构成的,原子核是由______________构成的, 由于________________不同,原子也不同。

9.甲原子与乙原子的质量比为a∶b,而乙原子与碳12原子的质量比为c∶d,则甲原子的相对原子质量为________。

10.已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1 836。下表是课本中的内容,通过下表,可以总结出“在原子里质子数等于电子数”。还能总结出:

(1)_________________; (2)_________________; (3)_________________; (4)_________________。

原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 三、判断题: 11.下列说法是否正确?说明理由。

(1)原子是构成物质的一种粒子。________________________________________。 (2)因为二氧化碳里含有氧分子,所以二氧化碳也具有氧气的化学性质。______________。

(3)一切原子核都是由质子和中子构成。________________________________。 (4)原子的质量主要集中在原子核上。_________________________________。 (5)原子中质子和电子所带电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性。____________。

第2课时 离子

一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)

1.下列粒子结构示意图中,表示具有稳定结构的原子的是( )。

2.根据钠原子的结构示意图

,不能确定的是( )。 ..

A.最外层电子数 B.质子数

C.相对原子质量 D.电子层数

3.钠原子失去一个电子后发生变化的是( )。 A.电子层数 B.相对原子质量 C.质子数 D.中子数

4.下列粒子结构示意图中,表示原子的是( )。

5.下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是( )。

6.某元素得到2个电子后形成阴离子的结构示意图为:子数n为( )。

A.6 B.8 C.10 D.12 二、填空题

7.下面是几种粒子的结构示意图:

,则该元素原子所含的质

(1)表示原子的是________(填序号,下同); (2)表示阴离子的是________; (3)表示阳离子的是________;

(4)表示相对稳定结构的粒子是________;

(5)在化学反应中易失去电子的粒子是________。 8.钠原子和钠离子的结构示意图如下:请回答:

(1)钠原子和钠离子的核电荷数都是________。

(2)钠原子和钠离子的化学性质________(填“相同”或“不相同”)。

9.(1)用数字和化学符号表示:2个氧原子________,3个钠离子________。

(2)镁的原子结构示意图为,镁原子在化学反应中容易______(填“得到”或“失去”)2个电子。

10.1996年科学家在宇宙深处发现了H3离子和H3分子。请回答:

(1)1个H3离子中含有______个质子,______个电子。

(2)构成H3分子的原子的结构示意图是________(填序号)。

(3)H3属于________(填“混合物”或“纯净物”)。

课题2 原子的结构

第1课时 原子的构成

1.D 解析:“运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能”,言外之意是该技术不能观察到原子核的内部变化。

2.B 3.B

4.A 解析:中子数=相对原子质量-质子数=238-92=146。 5.D 解析:中子数=相对原子质量-质子数=14-6=8。 6.A

7.D 解析:中子在原子核内部,属于中子本身独立的运动和变化。 8.原子核和核外电子 质子和中子 质子数 12ac9. bd

10.(1)电子质量很小,可以忽略不计 (2)质子数不同,原子种类不同 (3)并不是所有的原子都有中子 (4)质子数不一定等于中子数

11.(1)正确,构成物质的粒子有多种,有的物质是由分子构成的,如氧气、水等;有些物质是由原子直接构成的,如铁、氩等

(2)错误,二氧化碳属于纯净物,它是由同一种分子——二氧化碳分子构成

(3)错误,绝大多数原子核都是由质子和中子构成,但是氢原子核却只有一个质子,而没有中子

(4)正确,原子是由原子核和核外电子构成,原子核又是由质子和中子构成,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在原子核上

(5)正确,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成,而且原子的核外电子数等于核电荷数,这样正负电荷的电量相等而且互相抵消,所以原子是电中性的

第2课时 离子

1.C 解析:具有稳定结构的原子是氦,A、D选项虽具有稳定结构,但是离子。 2.C 解析:由于相对原子质量≈质子数+中子数,而中子数在原子结构示意图中没有反映,因此,仅凭钠原子的结构示意图,无法确定其相对原子质量。

3.A 4.B 5.C

6.B 解析:得到2个电子后,电子总数为10,说明没有得到电子之前的原子中电子总数为8,所以质子数也是8。

7.(1)BC (2)AD (3)E (4)ADE (5)B

8.(1)11 (2)不相同 9.(1)2O 3Na (2)失去 10.(1)3 2 (2)C (3)纯净物

++

解析:(1)每个H3离子中含有3个氢原子,所以有3个质子;又因为每个H3离子中带一个单位正电荷,则电子总数为2。(2)不要被H3分子迷惑,题目问的是氢原子的结构示意图。

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