高考化學復習課件：第4單元第14講人類對原子結構的認識

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歡迎進入化學課堂 第14講人類對原子結構的認識 一 原子結構模型的演變1 德謨克利特的古代原子學說他認為原子是構成物質的微粒 原子的結合與分離是萬物變化的根本原因 2 道爾頓的近代原子學說他認為物質都是由原子構成的 原子是不可分割的 同種原子的質量和性質都保持不變 3 湯姆生的 西瓜式 原子結構模型英國科學家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子 電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子是可以再分的 4 盧瑟福的帶核原子結構模型物理學家盧瑟福根據(jù) 粒子散射現(xiàn)象 指出原子是由原子核和核外電子構成的 原子核帶正電荷 位于原子中心 它幾乎集中了原子的全部質量 核外電子帶負電荷 在原子核周圍空間作高速運動 就像行星環(huán)繞太陽運轉一樣 5 玻爾的軌道原子結構模型丹麥物理學家指出 電子在原子核外空間內(nèi)一定軌道上繞核做高速運動 6 電子云模型 現(xiàn)代原子結構學說 現(xiàn)代科學家根據(jù)微觀世界的波粒二象性規(guī)律 提出用量子力學的方法描述核外電子運動 7 對于多電子原子 可以近似認為原子核外電子是分層排布的 在化學反應中 原子核不發(fā)生變化 但原子的最外層電子會發(fā)生變化 活潑金屬易失去電子形成穩(wěn)定陽離子 活潑非金屬易得到電子形成穩(wěn)定陰離子8 元素化合價與得失電子數(shù)目的關系 1 金屬元素一般為正化合價 失去電子的數(shù)目即為化合價的數(shù)值 2 非金屬元素既可以為正化合價也可以為負化合價 活潑非金屬元素的最低負化合價的數(shù)值即為得到電子的數(shù)目 二 認識原子核1 原子的構成 2 原子的相對原子質量 以一個12C原子質量的1 12作為標準 X原子的質量跟它相比所得的數(shù)值即為X的相對原子質量 M 核素 它是相對質量 沒有單位 3 質量數(shù) 將原子核內(nèi)所有的質子和中子的相對質量取整數(shù) 加起來得到的數(shù)值 4 符號個角標的含義 A表示X原子的質量數(shù) Z表示X原子的質子數(shù) 即核電荷數(shù) m表示1個Xm分子是由m個X原子構成的 n表示離子所帶電荷的正負和數(shù)值 n 0表示陽離子 n 0表示陰離子 n 0表示中性 2 有關原子結構常用規(guī)律總結 1 構成原子或離子的各基本粒子間的數(shù)量關系 質子數(shù) 中子數(shù) 質量數(shù) 相對原子質量 原子的核外電子數(shù) 核內(nèi)質子數(shù) 核電荷數(shù) 陽離子核外電子數(shù) 核內(nèi)質子數(shù) 電荷數(shù) 陰離子核外電子數(shù) 核內(nèi)質子數(shù) 電荷數(shù) 2 常見等電子粒子 與He原子電子層結構相同的離子有 2電子結構 H Li Be2 與Ne原子電子層結構相同的離子有 10電子結構 陰離子有F O2 N3 OH 陽離子有Na Mg2 Al3 H3O 分子有Ne HF H2O NH3 CH4 與Ar原子電子層結構相同的離子有 18電子結構 陰離子有P3 S2 Cl HS 陽離子有K Ca2 分子有Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 C2H6 CH3OH N2H4 三 核素 同位素核素 人們把具有一定質子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子稱為一種核素 同位素 質子數(shù)相同 質量數(shù) 或中子數(shù) 不同的核素互稱為同位素 氫元素有三種核素 三種核素間互稱同位素 四 常見元素的同位素及其符號和用途 問題 由 形成的H2分子有幾種 有幾種不同的相對分子質量 提示 9種5種 提示 由于質量數(shù)為連續(xù)數(shù) 所以各種H2相對分子質量是一組連續(xù)數(shù) 最小的是2 最大的是6 考點一結構示意圖分析 例1根據(jù)下列幾種粒子的結構示意圖 回答問題 填編號 1 其中屬于陰離子的是 2 屬于金屬元素的是 3 具有相似化學性質的是 B D AC 解析 判斷一種粒子是原子還是離子 主要是看核外電子數(shù)與核內(nèi)質子數(shù)是否相等 如果核外電子數(shù)大于核內(nèi)質子數(shù) 則該粒子為陰離子 如果核外電子數(shù)小于核內(nèi)質子數(shù) 則該粒子為陽離子 B為O2 元素有三種 容易得到電子 達到最外層為8電子穩(wěn)定結構的元素 屬于非金屬元素 容易失去電子 達到最外層為8電子穩(wěn)定結構的元素 屬于金屬元素 難以得失電子 最外層已經(jīng)達到8電子穩(wěn)定結構的元素 屬于稀有氣體 A為O原子 B為O2 C為S原子 D為Na原子 最外層電子數(shù)相等的原子 其化學性質具有相似性 O和S性質相似 方法技巧點撥 常見的粒子結構示意圖有原子結構示意圖和離子結構示意圖 從結構示意圖可以看出粒子的種類 粒子的性質 例2據(jù)科學家預測 月球的土壤中吸附著數(shù)百萬噸的 每百噸核聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量 在地球上 氦元素主要以的形式存在 下列說法中正確的是 A 原子核內(nèi)含有4個質子B 和互為同位素C 原子核內(nèi)含有3個中子D He的最外層電子數(shù)為2 所以具有較強的金屬性 考點二元素 核素和同位素 B 解析 原子可以用符號表示 X為元素符號 Z為核電荷數(shù) A為質量數(shù) 和的質子數(shù)都為2 中子數(shù)分別為1 2 它們互為同位素 是氦元素的一種核素 最外層為K層 電子數(shù)為2 屬于穩(wěn)定結構 所以既不是金屬 也不是非金屬 它是稀有氣體 另外 各化學量存在下列關系 核電荷數(shù) 核內(nèi)質子數(shù) 核外電子數(shù) 質量數(shù) 質子數(shù) 中子數(shù) 方法技巧點撥 同種元素的不同的核素互稱為同位素 是氦元素的一種新核素 并非是新元素 它和互稱為同位素 元素 核素和同位素三者之間的關系如圖所示 例3某元素一種同位素原子的質子數(shù)為m 中子數(shù)為n 則下述論斷正確的是 A 不能由此確定該元素的相對原子質量B 這種元素的相對原子質量為m nC 若碳原子質量為W克 此原子的質量為 m n W克D 核內(nèi)中子的總質量小于質子的總質量 考點三相對原子質量 A 解析 相對原子質量全稱是元素的平均相對原子質量 不是某一個原子的相對原子質量 因此選項B錯誤的 碳原子有多種同位素 選項C中的W沒有指明是碳 12 即使W是1個碳 12原子的質量 此原子的質量也應該是 m n W克 題目沒有指明是哪種核素 無法確切知道此核內(nèi)質子數(shù)與中子數(shù)的相對多少 故選項D也不對 如氫元素對應的三種核素 中 質子數(shù)分別小于 等于和大于中子數(shù) 方法技巧點撥 本題設置的意圖在于考查對相對原子質量的認識 相對原子質量是化學科學中最基本的概念之一 要學會區(qū)分元素的相對原子質量與原子 核素 的相對原子質量 同位素的相對原子質量與同位素的質量數(shù)等概念的差異性 1 2011 孝感統(tǒng)測 下列有關化學用語的說法中不正確的是 A OH與都表示羥基B 次氯酸的結構式為 H Cl O B C CH4分子的球棍模型 D 苯分子的比例模型 解析 本題考查的是化學用語 作為化學知識的基本內(nèi)容 也是考查的重要知識點之一 A項中 OH的短線代表一個電子 B項中根據(jù)次氯酸的電子式H 可以推出結構式為 H O Cl C D中的球棍模型和比例模型都正確 2 東北師大附中2011屆 下列說法正確的是 A H D T屬于同位素 H2 D2 T2屬于同素異形體B 氯水 氨水 王水是混合物 水銀 水玻璃是純凈物C HCl NH3 BaSO4是電解質 CO2 Cl2 CH3CH2OH是非電解質D 水能 風能 生物質能是可再生能源 煤 石油 天然氣是不可再生能源 D 解析 同素異形體指的是同種元素構成的不同單質 如O2和O3 因此H2 D2 T2不屬于同素異形體 可認為都是氫分子 A錯 水玻璃是Na2SiO3的水溶液 屬于混合物 B錯 選項C中NH3是非電解質 而Cl2既不是電解質又不是非電解質 C錯 3 南通市2011屆高三第一次調(diào)研 下列有關化學用語使用正確的是 A CO2的電子式 B 核內(nèi)有8個中子的碳原子 C 鉀原子結構示意圖 D 乙烯的比例模型 D 解析 A項 CO2的電子式為 錯 B項 核內(nèi)有8個中子的碳原子表示為 錯 C項 K原子結構示意圖為 錯 4 下列敘述錯誤的是 A 13C和14C屬于同一種元素 它們互為同位素B 1H和2H是不同的原子 它們的質子數(shù)相等C 6Li和7Li的電子數(shù)相等 中子數(shù)也相等D 14C和14N的質量數(shù)相等 它們的中子數(shù)不等 C 解析 對于原子 質子數(shù)決定元素種類 質子數(shù)與中子數(shù)決定原子種類 質量數(shù)等于質子數(shù)與中子數(shù)之和 所以C錯 5 2010 山東理綜 16O和18O是氧元素的兩種核素 NA表示阿伏加德羅常數(shù) 下列說法正確的是 A 16O2與18O2互為同分異構體B 16O與18O核外電子排布方式不同C 通過化學變化可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉化D 標準狀況下 1 12L16O2和1 12L18O2均含有0 1NA個氧原子 D 解析 16O2與18O2的核外電子排布 結合方式完全相同 同分 但不 異構 A項錯 16O和18O互為同位素 質子數(shù) 電子數(shù)完全相同 核外電子排布相同 B項錯 16O和18O都是氧原子 原子核內(nèi)中子數(shù)不同 其相互轉化屬于核反應 不是化學變化 化學變化是指原子核外的電子增減 或離子的重新組合 原子核是不變的 故C項錯 6 2011 海南 I是常規(guī)核裂變產(chǎn)物之一 可以通過測定大氣或水中I的含量變化來檢測核電站是否發(fā)生放射性物質泄漏 下列有關I的敘述中錯誤的是 A I的化學性質與I相同B I的原子序數(shù)為53C I的原子核外電子數(shù)為78D I的原子核內(nèi)中子數(shù)多于質子數(shù) C 解析 本題是相關同位素 核素考查 A選項中考查同位素化學性質相同 B選項落在考查 C中電子數(shù)為53 因而錯 D是中子數(shù)的計算 7 現(xiàn)將某文獻資料上記載的相對原子質量數(shù)據(jù)摘錄如下表 試回答下列問題 1 34 969是表示 2 35 453是表示 3 35是表示 4 35 485是表示 5 24 23 是表示 核素35Cl的相對原子質量 氯元素的相對原子質量 核素35Cl的質量數(shù) 氯元素的近似相對原子質量 是35 75 77 37 24 23 的求算結果 核素37Cl在自然界中所占原子個數(shù)百分比 解析 從表中看出 氯元素有兩種互稱為同位素的核素35Cl和37Cl 其相對原子質量分別是34 969和36 966 質量數(shù)分別是35和37 在自然界中所占原子個數(shù)百分比分別是75 77 和24 23 約3 1 氯元素的相對原子質量為35 453 氯元素的近似相對原子質量為35 485 其中同位素的質量數(shù)與同位素的相對原子質量近似相等 元素的相對原子質量是對應的各種同位素相對原子質量的平均值 元素的近似相對原子質量是對應的各種同位素質量數(shù)的平均值 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全