高中化學(xué) 專題1 化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界 第三單元 人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)學(xué)案 蘇教版必修1-蘇教版高一必修1化學(xué)學(xué)案

第三單元人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道原子結(jié)構(gòu)模型的演變。2.熟知原子的構(gòu)成，能書(shū)寫(xiě)原子結(jié)構(gòu)示意圖，會(huì)分析元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)的化合價(jià)等性質(zhì)的原因。3.認(rèn)識(shí)同位素的概念，能進(jìn)行有關(guān)質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)的計(jì)算。一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變1．古希臘原子學(xué)說(shuō)古希臘哲學(xué)家曾經(jīng)提出，物質(zhì)由不可分割的微粒(即原子)構(gòu)成的。2．道爾頓原子學(xué)說(shuō)19世紀(jì)初，道爾頓認(rèn)為，物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在化學(xué)變化中不可再分割，在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。3．湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，并提出了一個(gè)被稱為“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型。4．盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核帶正電荷，位于原子中心，電子帶負(fù)電荷，在原子核周?chē)臻g做高速運(yùn)動(dòng)。5．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型原子核外，電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，每個(gè)軌道都有一個(gè)確定的能量值。核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。6．現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)——電子云模型原子核外電子的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理，必須用量子力學(xué)模型描述核外電子的運(yùn)動(dòng)。原子結(jié)構(gòu)模型的演變(1)原子結(jié)構(gòu)模型的演變過(guò)程反映了科學(xué)家具有質(zhì)疑、創(chuàng)新、求實(shí)、不畏艱辛等良好的科學(xué)品質(zhì)。(2)研究探討原子結(jié)構(gòu)模型離不開(kāi)正確理論的指導(dǎo)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。(3)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)還會(huì)不斷深化。1．人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史階段。其中最有代表性的有：道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型、湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型、盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型和玻爾原子結(jié)構(gòu)模型等。而這些原子結(jié)構(gòu)模型都是建立在一定的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與原子結(jié)構(gòu)模型建立的關(guān)系正確的是()A．電子的發(fā)現(xiàn)：道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型B．α粒子散射：盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型C．α粒子散射：玻爾原子結(jié)構(gòu)模型D．氫原子光譜：盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型答案B解析道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型是道爾頓通過(guò)對(duì)大氣的物理性質(zhì)進(jìn)行研究而提出的；盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型是通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出的；玻爾原子結(jié)構(gòu)模型是玻爾在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上吸收了量子論和光子學(xué)說(shuō)的思想建立起來(lái)的。二、原子核外電子排布1．對(duì)于原子核外電子分層排布的狀況，通常用原子核外電子排布示意圖來(lái)表示，原子核外電子排布示意圖又叫做原子結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)畫(huà)出下列各原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖：①O；②Ne；③Mg；④Ar。2．在通常情況下，稀有氣體由于原子核外電子排布達(dá)到穩(wěn)定(最外層8或2個(gè)電子)結(jié)構(gòu)，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。3．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，原子核不發(fā)生變化，但原子的最外層電子數(shù)可以發(fā)生變化。如金屬鈉原子易失去最外層的1個(gè)電子，形成的Na＋具有與氖原子電子層相同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；非金屬硫原子易得到2個(gè)電子，形成的S2－具有與氬原子電子層相同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。4．Na、Mg、Al等活潑金屬單質(zhì)與F2、O2、Cl2等活潑非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成的化合物中，金屬元素和非金屬元素的化合價(jià)與其在反應(yīng)中失去或得到電子的數(shù)目存在一定的關(guān)系。請(qǐng)?zhí)骄炕卮鹣铝袉?wèn)題：(1)金屬單質(zhì)Na、Mg能分別與非金屬單質(zhì)O2、Cl2反應(yīng)生成堿性氧化物和氯化物，請(qǐng)寫(xiě)出這些氧化物和氯化物的化學(xué)式：________、________、________、________。(2)根據(jù)Na、Mg、O、Cl原子在反應(yīng)過(guò)程中失去或得到電子的數(shù)目及其最外層電子數(shù)目，推斷其氧化物和氯化物中元素的化合價(jià)，將結(jié)果填入下表。元素化合價(jià)原子最外層電子數(shù)目失去(或得到)電子的數(shù)目NaMg2O6Cl－1答案(1)Na2OMgONaClMgCl2(2)(從左到右，從上到下)＋111＋22－22711.元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子的核外電子排布：特別是原子最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)。(1)稀有氣體元素的原子，最外層電子排布為8個(gè)電子(氦為2個(gè)電子)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，既不易得電子，又不易失電子，所以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。(2)金屬元素的原子，最外層電子排布一般少于4個(gè)，所以在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子，形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。非金屬元素的原子，最外層電子排布一般多于4個(gè)，所以在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。(3)最外層電子數(shù)決定了該元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)。金屬元素的原子失去電子，表現(xiàn)為正化合價(jià)，非金屬元素的原子得到電子，表現(xiàn)為負(fù)化合價(jià)。2．元素化合價(jià)與得、失電子數(shù)目的關(guān)系(1)金屬元素的原子失去電子，表現(xiàn)為正化合價(jià)，化合價(jià)數(shù)值＝失去電子的數(shù)目＝原子最外層電子數(shù)。(2)非金屬元素的原子得到電子，表現(xiàn)為負(fù)化合價(jià)。最低負(fù)化合價(jià)的數(shù)值＝達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所得電子的數(shù)目。2．觀察下列A、B、C、D、E五種粒子(原子或離子)的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)與離子相對(duì)應(yīng)的元素的符號(hào)是__________，與原子相對(duì)應(yīng)的離子的結(jié)構(gòu)示意圖是________________________________________________________________________。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的是__________(填寫(xiě)字母，下同)，性質(zhì)最穩(wěn)定的是__________，最容易失去電子的是____________，最容易得到電子的是______________。(3)可直接相互結(jié)合形成的化合物的化學(xué)式是___________________________(寫(xiě)一個(gè)即可，下同)，可經(jīng)過(guò)得失電子后再相互結(jié)合形成的化合物的化學(xué)式是______________。(4)在核電荷數(shù)1～10的元素內(nèi)，列舉兩個(gè)與B的電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，寫(xiě)出離子的符號(hào)：____________。答案(1)O、Mg、(2)BCECDA(3)MgONaCl(4)N3－、F－解析(1)在A～E這五種粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne的特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu)決定了它不能形成離子。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同，即電子層數(shù)和各個(gè)電子層上的電子數(shù)目都相同，但與原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)無(wú)關(guān)。O2－、Ne和Mg2＋都具有穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)，但最穩(wěn)定的是Ne。(3)陽(yáng)離子與陰離子可直接相互結(jié)合形成化合物；活潑金屬元素的原子與活潑非金屬元素的原子經(jīng)過(guò)得失電子后可相互結(jié)合形成化合物；在化合物里，Na顯＋1價(jià)，Mg顯＋2價(jià)、Cl顯－1價(jià)、O顯－2價(jià)。(4)在核電荷數(shù)1～10的元素內(nèi)，N原子的核外共有7個(gè)電子，其最外層上是5個(gè)電子，N原子得到3個(gè)電子后形成的N3－與B的電子層結(jié)構(gòu)相同；F原子的核外共有9個(gè)電子，其最外層上是7個(gè)電子，F(xiàn)原子得到1個(gè)電子后形成的F－與B的電子層結(jié)構(gòu)相同。知識(shí)拓展(1)活潑金屬元素的原子與活潑非金屬元素的原子經(jīng)過(guò)得失電子而形成離子再結(jié)合成離子化合物，如NaCl、MgO等；不活潑金屬元素的原子與非金屬元素的原子或幾種非金屬元素的原子通過(guò)形成共用電子對(duì)而結(jié)合成共價(jià)化合物，如AlCl3、HCl等。②原子核外電子排布示意圖和原子結(jié)構(gòu)示意圖也可以用來(lái)表示單核離子。如K＋：，；S2－：，。三、原子核的組成1．構(gòu)成原子的微粒有電子、質(zhì)子和中子，質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核。微粒電子質(zhì)子中子質(zhì)量/kg9.109×10－311.673×10－271.675×10－27相對(duì)質(zhì)量0.00054471.0071.008電量/C1.602×10－191.602×10－190電荷－1＋10N原子中微粒數(shù)77根據(jù)表中基本數(shù)據(jù)，討論下列問(wèn)題。(1)原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成。(2)存在的數(shù)量關(guān)系①質(zhì)量關(guān)系質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)原子的質(zhì)量數(shù)與其相對(duì)原子質(zhì)量近似相等。②質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)，所以原子呈電中性。③原子組成符號(hào)eq\o\al(A,Z)X表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子。如eq\o\al(32,16)S表示質(zhì)量數(shù)為32、質(zhì)子數(shù)為16的硫原子。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)可計(jì)算出中子數(shù)，所以只要告訴了符號(hào)eq\o\al(A,Z)X，就知道了該元素原子核的組成情況。2．填表并思考回答下列問(wèn)題：原子名稱原子符號(hào)原子核質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)氕eq\o\al(1,1)H10氘eq\o\al(2,1)H或D11氚eq\o\al(3,1)H或T12(1)H、D、T的原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn)：質(zhì)子數(shù)相同；不同點(diǎn)：中子數(shù)不同。(2)它們雖然是不同的核素，但同屬于氫元素。(3)H、D、T又是同位素關(guān)系。3．元素、核素、同位素的比較元素核素同位素本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子之間的互稱決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)舉例H、C、N三種元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U互為同位素1.構(gòu)成原子或離子的微粒之間的數(shù)量關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。(2)原子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。(3)陽(yáng)離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＋離子所帶電荷數(shù)。(4)陰離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)－離子所帶電荷數(shù)。2．元素、核素、同位素之間的關(guān)系如下圖3．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是()A．所有的原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒，且個(gè)數(shù)都是相等的B．質(zhì)子數(shù)決定元素的種類，中子數(shù)決定核素的種類C．原子核對(duì)電子吸引作用的實(shí)質(zhì)是原子核中的質(zhì)子對(duì)核外電子的吸引D．原子中的質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒不可能再進(jìn)一步分成更小的微粒答案C解析氫原子eq\o\al(1,1)H的原子核內(nèi)沒(méi)有中子，核素是由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定的，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；原子核對(duì)核外電子的吸引作用就是質(zhì)子對(duì)電子的吸引，C項(xiàng)正確；以發(fā)展的觀點(diǎn)分析，原子中的基本構(gòu)成微粒有可能再進(jìn)一步分成更小的微粒，如科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子里面還有更小的微?！淇?，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．填空(1)eq\o\al(34,16)S2－中的質(zhì)子數(shù)是__________，中子數(shù)是________，核外電子數(shù)是________，質(zhì)量數(shù)是________。(2)微?！癆Xn－”核外有18個(gè)電子，則它的核電荷數(shù)為_(kāi)_________，核內(nèi)中子數(shù)為_(kāi)_________。(3)由1Heq\o\al(16,2)O與2Heq\o\al(17,2)O所代表的物質(zhì)中，共有______種元素，______種原子，______種分子，互為同位素的原子有________________。答案(1)16181834(2)18－nA－(18－n)(3)2421H和2H、16O和17O方法點(diǎn)撥元素、核素、同位素的判斷判斷元素、同位素和核素時(shí)，要抓住各種微粒區(qū)別的本質(zhì)。即質(zhì)子數(shù)相同的原子就屬同種元素；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同的就是同種原子，也稱為核素，同種元素的不同核素互稱同位素。答題時(shí)要認(rèn)真分析原子表示符號(hào)的n組數(shù)字。eq\o\al(A,Z)X，只要Z相同，就是同種元素，Z和A均相同，是同種核素，Z相同，A不相同的互稱同位素，Z不相同的無(wú)論A是否相同，均不是同種元素，更不能稱為同位素。1．提出原子結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家從時(shí)間的先后順序來(lái)看，下列排列正確的是()A．湯姆生、玻爾、盧瑟福、道爾頓B．湯姆生、玻爾、道爾頓、盧瑟福C．盧瑟福、道爾頓、湯姆生、玻爾D．道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾答案D解析19世紀(jì)初，道爾頓提出了原子學(xué)說(shuō)；1904年湯姆生提出了一個(gè)被稱為“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型；1911年盧瑟福提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型；1913年玻爾提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型。2．下列說(shuō)法不正確的是()A．金屬元素的化合價(jià)數(shù)值等于其原子失去電子的數(shù)目B．非金屬元素的化合價(jià)數(shù)值等于其原子得到電子的數(shù)目C．鎂在氧化物中的化合價(jià)數(shù)值等于鎂原子最外層電子數(shù)目D．氯化鎂中，氯的化合價(jià)數(shù)值等于氯原子最外層電子數(shù)目答案D3．YBa2Cu8Ox(Y為元素釔)是磁懸浮列車(chē)中的重要超導(dǎo)材料，下列關(guān)于eq\o\al(89,39)Y的說(shuō)法中不正確的是()A．質(zhì)量數(shù)是89B．中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為50C．核外電子數(shù)是39D.eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y是兩種不同的核素答案B解析對(duì)于原子eq\o\al(89,39)Y，其質(zhì)子數(shù)為39，質(zhì)量數(shù)為89，中子數(shù)為89－39＝50，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為50－39＝11，核外電子數(shù)為39。eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，是兩種不同的核素，互為同位素。4．下列說(shuō)法正確的是()A．某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子B．最外層電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子D．某元素原子的最外層只有2個(gè)電子，則該元素一定是金屬元素答案C解析電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)的微粒還可能為S2－、Cl－等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O2－、F－、Cl－、Li＋、Na＋、Mg2＋等微粒最外層電子數(shù)均達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外電子排布均為2、8結(jié)構(gòu)，與Ne原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，C項(xiàng)正確；He原子的最外層只有2個(gè)電子，但He元素是稀有氣體元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．某元素的陽(yáng)離子Rn＋，核外共有x個(gè)電子，原子的質(zhì)量數(shù)為A，則該元素原子里的中子數(shù)為()A．A－x－n B．A－x＋nC．A＋x－n D．A＋x＋n答案A解析質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，因此要求中子數(shù)必須先要知道質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)。本題陽(yáng)離子Rn＋中質(zhì)子數(shù)等于陽(yáng)離子的核外電子數(shù)加上陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)，所以，該原子的中子數(shù)為A－(x＋n)＝A－x－n。6．元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念。根據(jù)下列8種化學(xué)符號(hào)：eq\o\al(1,1)H2、eq\o\al(2,1)H2、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(24,12)Mg，回答問(wèn)題：(1)表示核素的符號(hào)共________種。(2)互為同位素的是________和________。(3)質(zhì)量數(shù)相等，但不能互稱為同位素的是________和________。(4)中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等的是________和________。答案(1)6(2)eq\o\al(6,3)Lieq\o\al(7,3)Li(3)eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(14,7)N(4)eq\o\al(23,11)Naeq\o\al(24,12)Mg解析(1)核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的某種元素的原子，一種原子即為一種核素，eq\o\al(1,1)H2和eq\o\al(2,1)H2都是分子，不屬于核素，其余6種全部表示核素。(2)同位素是具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同種元素的原子，所以eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li互稱為同位素。(3)eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N的質(zhì)量數(shù)都是14，但質(zhì)子數(shù)分別為6和7，屬于不同元素的原子，不能互稱為同位素。(4)eq\o\al(23,11)Na和eq\o\al(24,12)Mg的中子數(shù)都是12，但質(zhì)子數(shù)分別為11和12。[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)]題組一原子結(jié)構(gòu)模型的演變1．原子結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)明形象地表示出了人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)逐步深化的過(guò)程，原子結(jié)構(gòu)模型的演變階段正確的是()①道爾頓原子模型②阿伏加德羅原子模型③拉瓦錫原子模型④玻爾原子模型⑤電子云模型⑥湯姆生原子模型⑦盧瑟福原子模型⑧舍勒原子模型A．①⑥⑦④⑤ B．②③④⑤⑥C．①③⑤⑦⑧ D．②④⑥⑧⑦答案A題組二原子核外電子排布2．根據(jù)下列結(jié)構(gòu)示意圖判斷，化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的是()答案B解析最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)，當(dāng)最外層電子數(shù)大于或等于4且小于8時(shí)，易得到電子；當(dāng)最外層電子數(shù)小于4時(shí)，易失去電子；當(dāng)最外層電子數(shù)等于8時(shí)，處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)然解題時(shí)還要注意特例：稀有氣體中的氦，最外層只有2個(gè)電子，但為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3．某元素的原子核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是4，該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)是()A．14 B．15C．16 D．17答案A解析核外有三層，最外層上有4個(gè)電子，則第一、第二層已排滿，每層電子數(shù)分別為2、8、4則該原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故選A。4．下列離子中，所帶電荷數(shù)與該離子的核外電子層數(shù)相等的是()A．Al3＋ B．Mg2＋C．Be2＋ D．H＋答案B解析四種離子的核外電子層數(shù)分別是2、2、1、0。題組三原子的組成5．R元素的原子序數(shù)小于20，其陽(yáng)離子可用eq\o\al(A,Z)Rn＋表示，且其最外層已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則下列關(guān)于該微粒的敘述中正確的是()A．所含質(zhì)子數(shù)為(A－n) B．所含中子數(shù)為(A－Z)C．所含電子數(shù)為(Z＋n) D．Z－n＝8答案B解析對(duì)于核素eq\o\al(A,Z)R所形成的最外層已達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子eq\o\al(A,Z)Rn＋而言，其質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為(A－Z)，電子數(shù)為(Z－n)，(Z－n)可能等于10或18(如Na＋或K＋)。6．某元素B的核電荷數(shù)為Z。已知Bn－、Am＋的核外具有相同的電子數(shù)，則A元素的原子序數(shù)用Z、n、m來(lái)表示，應(yīng)為()A．Z＋n－m B．Z－n＋mC．Z－n－m D．Z＋m＋n答案D解析設(shè)A元素的原子序數(shù)為x，則有Z＋n＝x－m，x＝Z＋m＋n。7．已知R2＋核內(nèi)共有N個(gè)中子，R的質(zhì)量數(shù)為A，確定mgR2＋中含有電子的物質(zhì)的量為()A.eq\f(mA－N,A)mol B.eq\f(mA－N＋2,A)molC.eq\f(mA－N－2,A)mol D．核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量答案C解析R2＋核外電子數(shù)為(A－N－2)，mgR2＋的物質(zhì)的量為eq\f(mg,Ag·mol－1)＝eq\f(m,A)mol，mgR2＋中含有電子的物質(zhì)的量為eq\f(m,A)(A－N－2)mol。題組四核素、同位素8．下列有關(guān)說(shuō)法中，你認(rèn)為不正確的是()答案C解析由于同位素的存在，所以原子種類大于元素種類，A正確；電子質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的eq\f(1,1836)，B正確；氫元素中1H不含中子，C錯(cuò)誤；12C與13C質(zhì)子數(shù)相同(均為6)，中子數(shù)不同(前者為6，后者為7)，互為同位素，正確。9．金屬鈦對(duì)人體體液無(wú)毒且有惰性，能與肌肉和骨骼生長(zhǎng)在一起，有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的說(shuō)法中正確的是()A．eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的質(zhì)量數(shù)相同，互稱為同位素B．eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的質(zhì)子數(shù)相同，互稱為同位素C．eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的質(zhì)子數(shù)相同，是同一種核素D．eq\o\al(48,22)Ti與eq\o\al(50,22)Ti核外電子數(shù)相同，中子數(shù)不同，不能互稱為同位素答案B解析本題考查同位素的概念?；橥凰氐脑淤|(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)都不同，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤、B選項(xiàng)正確；核素即為一種原子，eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti是兩種不同的原子，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，二者互為同位素，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。10．230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th可以轉(zhuǎn)化成233U。下列有關(guān)Th的說(shuō)法正確的是()A．Th元素的質(zhì)量數(shù)是232B．Th元素的相對(duì)原子質(zhì)量是231C．232Th轉(zhuǎn)換成233U是化學(xué)變化D．230Th和232Th的化學(xué)性質(zhì)相同答案D解析232Th、230Th的質(zhì)量數(shù)分別是232、230，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的相對(duì)原子質(zhì)量是由各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量取得的平均值，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同位素的物理性質(zhì)可能不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，D項(xiàng)正確；化學(xué)變化是生成新物質(zhì)的變化，原子不變，而C項(xiàng)的原子發(fā)生了變化，錯(cuò)誤。[能力提升]11．(1)1996年科學(xué)家在宇宙深處發(fā)現(xiàn)了Heq\o\al(＋,3)和H3分子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①1個(gè)Heq\o\al(＋,3)中含有________個(gè)質(zhì)子，________個(gè)電子。②構(gòu)成H3分子的原子的核外電子排布示意圖是________(填字母)。A. B.C. D.③H3屬于________(填“混合物”“單質(zhì)”或“化合物”)。(2)寫(xiě)出原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的鈣原子的符號(hào)：________________。(3)科學(xué)研究表明，月球上有豐富的He資源，可開(kāi)發(fā)利用作未來(lái)的新型能源。①eq\o\al(3,2)He的中子數(shù)是________________，eq\o\al(3,2)He與eq\o\al(4,2)He互稱為_(kāi)_______________。②α粒子是帶有2個(gè)單位正電荷、質(zhì)量數(shù)為4的原子核，由此推斷α粒子含有________個(gè)質(zhì)子和________個(gè)中子。③在eq\o\al(3,2)He、eq\o\al(4,2)He兩種核素中，原子核內(nèi)的中子數(shù)相差為_(kāi)_______，與α粒子有相同質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的是____________。(4)在H3O＋中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為_(kāi)_______；在NH3D＋中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為_(kāi)_______。(5)已知金屬鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。將9.2g金屬鈉投入到足量的重水中，則產(chǎn)生的氣體中含有________(填字母)。A．0.2mol中子 B．0.4mol電子C．0.2mol質(zhì)子 D．0.4mol分子答案(1)①32②C③單質(zhì)(2)eq\o\al(40,20)Ca(3)①1同位素②22③1eq\o\al(4,2)He(4)11∶8∶1011∶8∶10(5)B解析(5)鈉和重水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2D2O=2NaOD＋D2↑，所以產(chǎn)生的氣體全部是D2(eq\o\al(2,1)H2)，1個(gè)分子中含有2個(gè)質(zhì)子、2個(gè)電子和2個(gè)中子。9.2g金屬鈉的物質(zhì)的量是0.4mol。由化學(xué)方程式知，0.4mol鈉可生成0.2molD2，所以0.2molD2中含有的中子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)均為0.4mol。12．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)中性原子的中子數(shù)N＝__________。(2)AXn＋共有x個(gè)電子，則該陽(yáng)離子的中子數(shù)N＝________________。(3)AXn－共有x個(gè)電子，則該陰離子的中子數(shù)N＝______。(4)C-1216O2分子中的中子數(shù)N＝________。(5)A2－原子核內(nèi)有x個(gè)中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。答案(1)A－Z(2)A－x－n(3)A－x＋n(4)22(5)eq\f(nm－x＋2,m)mol解析根據(jù)“質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)”的關(guān)系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個(gè)電子，中性原子X(jué)的電子數(shù)為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個(gè)電子，中性原子X(jué)的電子數(shù)為x－n，則N＝A－x＋n。(4)C-1216O2分子中的中子數(shù)為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數(shù)為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為eq\f(nm－x＋2,m)mol。13．近年來(lái)，科學(xué)家通過(guò)粒子加速器進(jìn)行了一周的實(shí)驗(yàn)，獲得了6個(gè)非常罕見(jiàn)的eq\o\al(45,26)Fe原子，接著，科學(xué)家又使用特制的測(cè)量?jī)x器觀測(cè)到，這6個(gè)原子中有4個(gè)發(fā)生了衰變，這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了曾經(jīng)預(yù)言的雙質(zhì)子衰變方式，即有一個(gè)原子同時(shí)放出兩個(gè)質(zhì)子的衰變方式。回答下列問(wèn)題：(1)eq\o\al(45,26)Fe原子的核內(nèi)中子數(shù)為_(kāi)_________，該原子的核外電子數(shù)為_(kāi)_____________。(2)以下關(guān)于eq\o\al(45,26)Fe的敘述正確的是________(填字母)。A.e