高中化学三维设计江苏专版必修一讲义:专题1第三单元人类对原子结构的认识含答案
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【三维设计】2021高中化学专题1 第三单元人类对原子结构的熟悉课时跟踪训练苏教版[课时跟踪训练](时刻30分钟总分值50分)一、选择题(此题包括5小题,每题4分,共20分)1.自从1803年英国化学家、物理学家境尔顿提出原子假说以来,人类对原子结构的研究不断深切、不断进展,通过实验事实不断地丰硕、完善原子结构理论。
请判定以下关于原子结构的说法正确的选项是( )A.所有的原子都含有质子、中子和电子3种大体组成微粒且个数都是相等的B.质子数决定元素的种类,中子数决定核素的种类C.原子查对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引D.原子中的质子、中子和电子3种大体组成微粒不可能再进一步分成更小的微粒解析:所有的原子都含有相同数量的质子和电子,但不必然含有中子,如11H中就没有中子,多数原子的中子数和质子数比较接近但并无必然的数量关系,核素是由质子数和中子数一起决定的,故A、B两选项是错误的。
从进展的观点动身,原子中的大体组成微粒有可能再进一步分成更小的微粒,如科学家们已经研究发觉了质子和中子里面还有更小的微粒——夸克,因此D选项是错误的。
答案:C2.已知自然界中氯的同位素有35Cl、37Cl,氢的同位素有H、D、T。
那么自然界中具有不同相对分子质量的氯化氢分子有( )A.3种B.5种C.6种D.12种解析:一种氯原子能形成3种氯化氢分子,两种氯原子形成6种氯化氢分子,其中相对分子质量最小值为36,最大为40,故相对分子质量不同的氯化氢有5种。
答案:B3.月球的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。
在地球上,氦元素要紧以42He的形式存在。
以下说法正确的选项是( ) He原子核内有4个质子He和42He互为同位素He原子核内含有3个中子He的最外层电子数为2,因此42He具有较强的失电子能力解析:42He是指质子数为二、质量数为4的一种核素,它与32He互为同位素。
第三单元人类对原子结构的认识目标与素养:1.了解原子结构模型的演变。
(科学态度与社会责任)2.了解原子核外电子排布及其表示。
(宏观辨识与微观探析)3.掌握原子核的构成、核素、同位素的含义。
(宏观辨识与微观探析)一、原子结构模型的演变微点拨原子结构模型的演变过程反映了科学家具有质疑、创新、求实等良好的科学品质,随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识还会不断深化。
二、原子核外电子排布1.原子核外电子排布(1)原子结构(2)表示方法:原子结构示意图2.元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点:原子核不发生变化,但最外层电子数可能发生变化。
(2)化合价和核外电子排布的关系①活泼金属在反应中,一般失去电子,表现正化合价;②活泼非金属在反应中,一般得到电子,表现负化合价。
③化合价与得失电子的关系:失去的电子数=正价的数值;得到的电子数=负价的数值。
微点拨原子的最外层电子数决定了元素的化学性质,一般说来,最外层电子数小于4易失电子,最外层电子数大于4易得电子,最外层电子数等于4,既不易得也不易失电子。
三、原子核的组成1.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的,质子带正电,中子不带电。
2.质量数:将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值,加起来所得的数值。
3.原子的表示符号:表示质子数是Z,质量数为A的一种X原子,X中含有的中子数为A-Z。
4.元素、核素、同位素的关系微点拨原子中一定有质子和电子,不一定有中子,如11H,没有中子。
阳离子11H+中只有质子,没有中子和电子。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)道尔顿的原子学说、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型均是不完善的,对科学发展毫无疑义(×)(2)最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子(×)(3)H 2、D 2、T 2互称为同位素 (×)(4)原子8939中子数与质子数之差为50(×) 2.下列说法中正确的是( )A .40K 与40Ca 原子中的中子数相等B .互为同位素的两种核素,它们原子核内的质子数一定相等C .人们发现了112种元素,即共有112种核素D .原子结构模型演变历史可以表示为:B [A 项,前者中子数为21,后者为20,错误;C 项,一种元素可以有多种核素,错误;D 项,顺序错误。
第三单元人类对原子结构的认识——————————————————————————————————————[课标要求]1.了解人类对原子结构的认识过程。
2.掌握原子的构成,深刻理解构成原子的三种微粒间的关系。
3.知道核素的涵义,认识元素、同位素、核素三者之间的关系,并学会正确判断同位素。
1.原子结构模型先后经历了道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等多位科学家的研究。
2.在化学反应中原子核不发生变化,原子的最外层电子数可能发生变化。
3.A Z X表示一个质量数为A,质子数为Z的原子,其中子数为A-Z。
4.同种元素(质子数相同)的不同原子(中子数不同)互称同位素。
核素的种类与原子种类相同。
原子结构模型的演变1.古希腊原子学说万物由间断的、不可分的原子构成,原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
2.道尔顿原子学说19世纪初,道尔顿认为,物质由原子构成,原子不能被创造,不能被毁灭,在化学变化中不可再分割。
3.汤姆生原子结构模型1897年,汤姆生发现原子中存在电子,并提出了一个“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4.卢瑟福原子结构模型原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,电子带负电荷,在原子核周围做高速运动。
5.玻尔原子结构模型原子核外,电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都有一个确定的能量值。
6.现代原子结构学说——电子云模型原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理,必须用量子力学方法描述核外电子的运动。
1.提出原子结构模型的科学家,从时间的先后顺序来看,下列排列正确的是() A.汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿B.汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福C.卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔D.道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔解析:选D19世纪初,道尔顿提出了原子学说;1904年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型;1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型;1913年玻尔提出了新的原子结构模型。
2.如图所示的原子结构模型的演变图中,(1)为道尔顿实心球式原子模型,(2)为卢瑟福行星运转式原子模型,(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型,(4)为近代量子力学原子模型,(5)为玻尔轨道式原子模型。
第三单元人类对原子结构的认识第一课时原子结构模型的演变本课时课标要求:1.了解原子结构模型的演变过程。
2.初步了解原子的构成及化合物中元素化合价的确定方法。
1.下列科学家中,提出了原子学说,发现了电子,并提出了“葡萄干面包式”的原子模型。
A.玻尔B.道尔顿C.汤姆生D.卢瑟福2.在1911年前后,新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子(质量数为4的带2个正电荷的微粒),射向一片极薄的金箔,他惊奇的发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔,竟让大多数α粒子畅通无阻的通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数发生偏转,或被笔直地弹回。
根据以上叙述的实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论,试写出其中的三点。
A.;B.;C.。
3.科学家研究证明,原子是由原子中心带电的原子核和核外带电的构成。
绝大多数原子核由和构成。
原子不带电是因为。
4.下列原子结构示意图中,正确的是A B C D.5.已知镁、氯、氧的原子结构可用下列各图表示:2第二课时原子的构成A B C D 本课时课标要求:1.掌握原子的构成以及构成原子的微粒间的定量关系。
2.了解同位素、核素的概念。
1.以美国为首的北约部队在对南联盟滥炸中使用了大量贫铀弹。
所谓“贫铀”是从金属铀中提取出23592U 以后的副产品,其主要成分是具有低水平的23892U 。
下列有关于23892U 的说法中正确的 ( ) A .中子数为146 B .质子数为238 C .质量数为330 D .核外电子数为146 2.正电子、反质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量电量相等而电性相反,科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。
去年年初,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。
这是人类探索反氢原子的一大进步。
试推断反氢原子的结构是 ( ) A .由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成 B .由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成 C .由一个带电的中子与一个带负电荷的电子构成 D .由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子3.2003年诺贝尔物理学奖颁给三位对超导和超流理论方面进行研究并作出先驱性贡献的科学家。
1.(2018·台州市高一年级期末质量评估)2019年3月12日,日本福岛第一核电站由于地震原因而发生爆炸,造成放射性物质泄露,核电站周围检测到铯137和碘131超标。
核电站为阻止高辐射污水由碎石层流入竖井裂缝进入海中,向碎石层内注入“水玻璃”。
几天后受“吃加碘盐能防止核辐射”等谣言的影响,我国部分地区出现抢购食盐现象。
已知食盐中添加的碘盐为KIO3,下列说法不正确的是( )A.核素131 53I和137 55Cs,前者比后者少4个中子B.KIO3中K的化合价为+1价C.131 53I和137 55Cs互为同位素D.K的原子结构示意图为【解析】C项两核素的质子数不同,不是同位素。
【答案】 C2.某粒子用符号A Z M n+表示,下列关于粒子的叙述正确的是( )A.所含质子数为A-nB.所含电子数为A-ZC.所含电子数为Z+nD.中子数-电子数=A-2Z+n【解析】A Z M n+中质子数为Z,中子数为A-Z,核外电子数为Z-n,中子数-电子数=A-Z-Z+n=A-2Z +n【答案】 D3.11H、21H、31H、H+、H2是( )A.氢的五种同位素B.五种氢元素C.氢的五种同素异形体D.氢元素的五种不同粒子【答案】 D4.与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是( )A.NH3B.HF C.NH+4D.F-【解析】OH-具有9个质子,10个电子;NH3和HF都具有10个质子,10个电子;F-具有9个质子,10个电子;NH+4具有11个质子,10个电子。
与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是D。
【答案】 D5.下列粒子示意图表示阳离子的是( )【解析】阳离子指的是核外电子数小于质子数的粒子。
【答案】 C6.下列关于原子的叙述,正确的是( )A.11H表示氢原子核的质子数是1,中子数也是1B.14C表示碳的一种同位素原子中含有7个质子和7个中子C.19 9F-表示该粒子的质量数为19,电子数为9D.23Na和24Mg表示的两种原子含有相同的中子数【解析】A项,11H不含中子;B项,14C含6个质子,8个中子;C项,19 9F-的质量数为19,电子数为9+1=10。
第三单元人类对原子结构的认识——————————————————————————————————————[课标要求]1.了解人类对原子结构的认识过程。
2.掌握原子的构成,深刻理解构成原子的三种微粒间的关系。
3.知道核素的涵义,认识元素、同位素、核素三者之间的关系,并学会正确判断同位素。
1.原子结构模型先后经历了道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等多位科学家的研究。
2.在化学反应中原子核不发生变化,原子的最外层电子数可能发生变化。
3.A Z X表示一个质量数为A,质子数为Z的原子,其中子数为A-Z。
4.同种元素(质子数相同)的不同原子(中子数不同)互称同位素。
核素的种类与原子种类相同。
原子结构模型的演变1.古希腊原子学说万物由间断的、不可分的原子构成,原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
2.道尔顿原子学说19世纪初,道尔顿认为,物质由原子构成,原子不能被创造,不能被毁灭,在化学变化中不可再分割。
3.汤姆生原子结构模型1897年,汤姆生发现原子中存在电子,并提出了一个“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4.卢瑟福原子结构模型原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,电子带负电荷,在原子核周围做高速运动。
5.玻尔原子结构模型原子核外,电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都有一个确定的能量值。
6.现代原子结构学说——电子云模型原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理,必须用量子力学方法描述核外电子的运动。
1.提出原子结构模型的科学家,从时间的先后顺序来看,下列排列正确的是() A.汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿B.汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福C.卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔D.道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔解析:选D19世纪初,道尔顿提出了原子学说;1904年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型;1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型;1913年玻尔提出了新的原子结构模型。
2.如图所示的原子结构模型的演变图中,(1)为道尔顿实心球式原子模型,(2)为卢瑟福行星运转式原子模型,(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型,(4)为近代量子力学原子模型,(5)为玻尔轨道式原子模型。
其中符合历史演变的顺序的一组为()A.(1)(3)(2)(5)(4)B.(1)(2)(3)(4)(5)C.(1)(5)(3)(2)(4) D.(1)(3)(5)(4)(2)答案:A原子核外电子排布(对应学生用书P25)1.原子结构(1)原子结构(2)表示方法:原子结构示意图如O:;Mg:2.元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点:原子核不发生变化,但最外层电子数可能发生变化。
(2)元素的化学性质与原子结构的关系活泼金属元素的原子最外层电子数较少,易失去,而活泼非金属元素的原子最外层电子数较多,易从外界获得电子;稀有气体原子最外层有8个(He 2个)电子,化学性质稳定,不易得失电子。
(3)化合价和核外电子排布的关系①活泼金属在反应中,一般失去电子,表现正化合价。
②活泼非金属在反应中,一般得到电子,表示负化合价。
3.核外电子排布规律(1)能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。
(2)每个电子层最多只能容纳2n2电子,①最外层最多只能容纳8个电子(氦原子是2个);②次外层最多只能容纳18个电子;③倒数第三层最多只能容纳32个电子。
1.下列微粒结构示意图中,不正确的是()解析:选BD B项中H-的核内质子数为1,核外电子数为2,则示意图为错误;D项中当原子核外第一电子层是最外电子层时,其中的最多电子数为2,当原子核外其他电子层作为最外层时,其中的最多电子数为8,因此是错误的。
2.根据给出的原子或离子结构示意图,回答下列问题(填字母):(1)电子层排布相同的是________。
(2)属于同种元素的是________。
(3)属于金属元素的是________。
(4)属于稀有气体元素的是______,稀有气体一般不参与化学反应的原因是________________________________________________________________________。
(5)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图______________。
解析:电子层排布相同是指电子层数和各电子层上的电子数均相同;决定元素种类的是核内质子数,即核电荷数;金属元素原子的最外电子层上的电子数一般较少;稀有气体原子最外电子层上一般为8个电子,He 最外层为2个电子。
答案:(1)BC (2)AB (3)D (4)C 原子的最外层电子已达到8(或2)电子稳定结构,既不易失去电子也不易得到电子 (5)[方法技巧](1)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be 、Ar 。
(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C 。
最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O 。
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne 。
(3)电子层数与最外层电子数相等的元素:H 、Be 、Al 。
(4)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be 。
(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li 、Si 。
(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:Li 、P 。
原子核的组成1.原子的组成原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子:带1个单位正电荷中子:不带电电子:带1个单位负电荷2.质量数(1)概念:将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数加起来所得的数值,用A 表示。
(2)构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )②质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数。
3.原子组成的表示方法AX质量数质子数元素符号Z如作为相对原子质量标准为126C表示质子数为6,质量数为12的碳原子。
[特别提醒]并不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的。
如11H是由质子和核外电子构成。
4.核素(1)概念具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。
(2)氢元素的三种核素(3)碳元素的三种核素126C、136C、146C,质子数均为6,中子数分别为6、7、8。
5.同位素(1)概念质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。
(2)特点——两同两不同①两同:质子数相同,元素相同;②两不同:中子数不同,原子不同。
(3)性质①同一元素的各同位素虽然质量数不同,但它们的化学性质基本相同。
②天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。
(4)用途①放射性的146C用于考古断代。
②21H和31H用于制造氢弹。
③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
[特别提醒]“同位”是指核素的质子数相同,在元素周期表中占有相同的位置。
如168O与188O互为同位素,而40K和40Ca不互为同位素。
6.元素、核素、同位素的区别1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)不同元素的核素的质量数一定不同( )(2)146C 和147N 互为同位素( ) (3)23592U 与23892U 是同一种核素( )(4)14C 可用于文物的年代鉴定,14C 与12C 为同种单质( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)×2.在63Li 、73Li 、2311Na 、2412Mg 、146C 、147N 中:(1)________和________互为同位素;(2)________和________的质量数相等,但不能互称同位素;(3)________和________的中子数相等,但质子数不等,所以不是同种元素。
解析:答案:(1)63Li 736711123.填写下列表格中的内容。
8 10 8 1816 16 16 3217 18 17 35[三级训练·节节过关]1.元素的种类和原子的种类相比较()A.前者大B.后者大C.相等D.不能确定解析:选B一种元素可能存在多种同位素,所以元素种类小于原子种类。
2.简单原子的原子结构可用如图所示的表示方法形象地表示。
下列关于粒子①、②、③的叙述正确的是()A.①、②、③不互为同位素B.①、②、③表示三种核素C.①、②、③是三种化学性质不同的粒子D.①、②、③具有相同的质量数解析:选B由于三种结构中均只有一个质子,中子数不同,所以它们表示氢元素的三种核素,A项错误,B项正确;它们的化学性质相同,C项错误;三者的质量数分别为1、2、3,D项错误。
3.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。
在地球上,氦元素主要以42He的形式存在。
下列说法中正确的是()A.42He原子核内含有2个质子B.32He和42He互为同位素C.32He原子核内含有3个中子D.He的最外层电子数为2,所以42He属于金属元素解析:选AB原子可以用符号A Z X表示,X为元素符号,Z为核电荷数,A为质量数,A项正确、C项错误;32He和42He的质子数都为2,中子数分别为1、2,它们互为同位素,B项正确;42He是氦元素的一种核素,最外层电子数为2,属于稳定结构,所以42He既不是金属元素,也不是非金属元素,它是稀有气体元素,D项错误。
4.某微粒用符号A Z M n+表示,下列关于该微粒的叙述中正确的是()A.所含质子数为(A-n)B.所含中子数为ZC.所含电子数为(Z+n)D.中子数-电子数=A-2Z+n解析:选D对于微粒A Z M n+,M代表元素符号,A是该元素某原子的质量数,Z是该原子的质子数,n是该原子所带的正电荷数,即表示M原子失去n个电子。
由于原子变成离子时,一般只是最外层电子数的变化,而原子核内的质子数和中子数不变,A项不正确;中子数为(A-Z),B项不正确;A Z M n+的电子数为(Z-n),C项不正确;中子数-电子数=(A -Z)-(Z-n)=A-2Z+n,D项正确。
5.用A表示质子数、B表示中子数、C表示核外电子数、D表示最外层电子数、E表示电子层数,填写下列空格。
(1)同位素种类由________决定;(2)元素种类由________决定;(3)某元素有无同位素由________决定;(4)质量数由________决定;(5)元素的化学性质主要由________决定;(6)核电荷数由________决定。
解析:(1)同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称,故同位素由质子数、中子数决定;(2)元素指具有一定核电荷数(质子数)的一类原子。
(3)中子数决定了元素有无同位素。
(4)由于电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上,故质量数由质子数和中子数决定。
(5)由于电子的得失难易程度直接决定元素的化学性质,因此,元素的化学性质与原子核外最外层电子数有密切关系。