11-12版高中化学课时讲练通配套课件:1.3人类对原子结构的认识(苏教版必修1)

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名称 11-12版高中化学课时讲练通配套课件:1.3人类对原子结构的认识(苏教版必修1)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2012-09-12 19:18:56

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(共64张PPT)
结合所学知识,探究元素性质与核外电子排布的关系:
(1)结合实例,分析元素性质
(2)金属元素的最外层电子数一定小于4吗?最外层电子数小于4的原子一定是金属吗?最外层电子数大于4的原子一定是非金属吗?
提示:不是。观察上表可知,如Bi为金属元素,但其最外层电子数为5; He最外层只有2个电子,是非金属元素。
例1 根据下列几种微粒的结构示意图,回答下列问题(填编号):
(1)其中属于阴离子的是_________________________。
(2)具有相似化学性质的是_______________________。
(3)A、D两元素的单质相互反应生成化合物,A元素的原子_____(填“得到”或“失去”)_____个电子,在形成的化合物中显_____价,D元素的原子_____(填“得到”或“失去”)_____个电子,在形成的化合物中显_____价。
【规范解答】此题通过对原子结构的分析,形成对元素原子性质与结构相互关系的初步认识。阴离子是核外电子总数大于质子数,所以B是阴离子;最外层电子数相同,化学性质相似,所以A、C化学性质相似;在形成化合物的过程中,金属元素的原子通常失去电子而显正化合价,非金属元素的原子通常得到电子而显负化合价,且得失电子的数目与最外层电子数有关。
答案:(1)B
(2)A、C
(3)得到 2 负(或-2) 失去 2 正(或+2)
【变式训练】对于 两种粒子,下列叙述错误的是( )
A.是两种化学性质不同的粒子
B.两种粒子显现不同的电性
C.两种粒子含有相同的质子数
D.两种粒子分别属于两种不同的元素
【解析】选D。此图为氯原子和氯离子的结构示意图。显然Cl和Cl-的性质有很大差异,Cl活泼而Cl-稳定,但都属于氯元素。
原子结构与元素性质的关系
1.原子的稳定结构和不稳定结构
(1)稳定结构:原子既不容易失去电子又不容易得到电子(如He、Ne、Ar等)。
(2)不稳定结构:原子容易失去电子或容易得到电子转化为最外层电子层上有8(有些为2)个电子的稳定结构。
2.元素的原子与离子
(1)活泼金属元素的原子容易失去最外层上的电子变为带正电荷的阳离子,阳离子所带正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。
(2)活泼非金属元素的原子容易得到电子变为带负电荷的阴离子,阴离子所带负电荷的数目等于原子得到的电子的数目。
1.根据原子的组成,试探究:
(1)构成原子的基本微粒有质子、中子和电子,一个原子中,是否都存在这些微粒?
提示:构成原子的基本微粒有质子、中子和电子,并非所有原子中都存在质子、中子和电子,如氢元素有三种同位素
11H、21H、31H,其中11H无中子
(2)原子及其组成微粒的电性如何?
提示:质子带一个单位的正电荷,电子带一个单位的负电荷,中子不带电,由于质子数=核外电子数,故原子整体不带电。
2.试分析指出符号 中不同位置数字的含义。
提示:A——代表质量数
   Z——代表核电荷数(质子数)
   c——代表离子所带的电荷数
   d——代表化合价
   e——代表原子个数
3.结合教材P31表1-8,对比表中数据思考并分析元素原子的质子数与中子数之和与元素原子的相对原子质量之间有什么关系?由此得出什么结论?
提示:质子数与中子数之和与元素原子的相对原子质量近似相等。可以得出,原子的质子数与中子数之和近似等于原子的相对原子质量。
4.若自然界中氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有H、D、T,从水分子的原子组成来看,自然界中的水一共有多少种?
提示:由水分子组成可知,任选2个氢原子和1个氧原子即可构成一种水分子,且氢原子可重复,故共有6×3=18种。
【例2】元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念,原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号:11H2、21H2、146C、63Li、2311Na、147N、73Li、2412Mg回答问题:
(1)表示核素的符号共_____种。
(2)互为同位素的是_____和_____。
(3)质量数相等,但不能互称为同位素的是_____和_____。
(4)中子数相等,但质子数不相等的是_____和_____。
【规范解答】(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子,一种原子即为一种核素,11H2和21H2都是分子,不属于核素,其余6种全部表示核素。
(2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子,所以63Li和73Li互称为同位素。
(3)146C和147N的质量数都是14,但质子数分别为6和7,属于不同元素的原子,不能互称为同位素。
(4)2311Na和2412Mg的中子数都是12,但质子数分别为11和12。
答案:(1)6    (2)63Li  73Li
(3)146C  147N    (4)2311Na  2412Mg
【互动探究】在上述微粒中,最外层电子数相同的有哪些?电子层数相同的微粒有哪些?
提示:最外层电子数相同的有63Li、2311Na、73Li;
电子层数相同的微粒有146C、63Li和73Li;2311Na和2412Mg。
2.注意几个关系
(1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等。
(2)有质子的微粒不一定有中子,有质子的微粒不一定有电子。
(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。
(4)若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,则它们的关系可能是①两种原子(同位素);②两种分子;③两种阳离子且带电荷数相同;④两种阴离子且带电荷数相同。
探究:
1.试探究下列微粒的电性关系。
(1)已知某阳离子AZXm+请写出该阳离子核外电子数和Z、m的关系?
提示:核外电子数=Z-m
(2)已知某阴离子AZXM- ,请写出该阴离子核外电子数和Z、m的关系?
提示:核外电子数=Z+m
(3)若已知某阴离子Xm-的核外电子数为a,请用a,m表示该离子所含质子数(Z)。
提示:Z=a-m
(4)若已知某阳离子xm+的核外电子数为b,请用b、m表示该离子所含质子数(Z)。
提示:Z=b+m
2.请结合上述探究,写出下题表达式:
已知阴离子A2-的原子核内有x个中子,A原子的质量数为m,则
w g A2-含有电子的物质的量为_____。
提示:1个A原子所含质子数为m-x,也就是A原子的核外电子数为m-x,则一个A2-含电子数为m-x+2;A2-的质量数为m,则它的摩尔质量为m g·mol-1,所以w g A2-的物质的量为
w g A2-含有电子的物质的量为 ×(m-x+2)mol。
1.1803年,道尔顿(英)提出原子学说,对化学发展起了推动作用。其主要论点有:①物质是由原子构成的;②原子是微小的、不可分割的实心球体;③同种元素的原子的性质和质量都相同。从现代观点来看,这三个论点中不正确的是( )
A.② B.②③
C.①② D.①②③
【解析】选D。这三个论点都是不正确的:①物质不仅仅由原子构成,还可以由分子、离子等构成;②原子不是不可分割的,它还可以分成原子核和核外电子等;③同种元素的原子的性质和质量不一定都相同,如 质量数就不同。
【解析】选D。最外层电子数相同的微粒化学性质相同。
3.(2011·长沙高一检测) “稀土”是我国宝贵的战略资源,国家已经控制其出口。14462Sm与15062Sm是稀土元素,下列有关说法正确的是( )
A.14462Sm与15062Sm互为同位素
B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素
D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
【解析】选A。本题考查同位素、核素的概念及质量数、质子数、中子数之间的关系。由稀土元素14462Sm、15062Sm可知,该元素是含有相同质子不同中子的同种元素;其中14462Sm的质量数为144,中子数为82;15062Sm的质量数为150,中子数为88;故B、D项错;根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知14462Sm、15062Sm为两种核素,故C错。
4.据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是( )
A.15N4和14N2是由不同的N原子组成的
B.N4和N2是同种物质
C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶2
D.N4的摩尔质量是56 g
【解析】选A。15N4和14N2分别由15N和14N组成,二者互为同位素,是不同的原子,故A正确,B错;N4和N2都是由N原子构成的,故相同质量的N4和N2所含原子个数相等,C错;摩尔质量的单位为g/mol,D错。
【解析】利用质量关系,质量数=质子数+中子数,质子数=核外电子数。
(1)质子数=核外电子数=19,中子数=21,质量数=40;
(2)核外电子数=18,质量数=18+20=38,微粒符号为3818Ar;
(3)质子数=32-16=16,所以微粒符号为3216S2-。
答案:(1)19 21 19 40  (2)3818Ar  18  38  (3)3216S2-  16
一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)
1.(2011·保定高一检测)我国科学家在世界上首次合成了三种新核素,其中一种新核素的名称是铪-185(例C-14),科学家把不同的原子核称为核素,关于铪-185的说法中正确的是
( )
A.是一种新的元素
B.原子核内有185个质子
C.原子核内有185个中子
D.是铪-180的一种同位素
【解析】选D。由题目信息可知,我国科学家在世界上首次合成了三种新核素,不是三种新元素,故A错;在铪-185中,质量数是185,故B、C错;铪-185与铪-180的元素种类相同,但质量数不同,中子数不同,二者互为同位素。
2.(2011·扬州高一检测)下列有关微粒结构的叙述中错误的是( )
A.氯原子:Cl2
B.硫离子的结构示意图:
C.8个质子、10个中子的原子:188O
D.氦气分子式:He
【解析】选A。Cl2为氯分子的表示式。
3.(2011·福州高一检测)下列关于原子的说法中,正确的是( )
A.原子不显电性,说明原子内的质子数等于中子数
B.同种原子内的质子数相同
C.含有相同中子数的原子,一定是同一类的原子
D.原子是最小的粒子
【解析】选B。原子只是化学变化中的最小粒子,而构成原子的质子、中子和电子都比原子小,故D错。原子之所以不显电性,是由于原子核内的质子数等于核外电子数,故A错。原子的种类由质子数决定,同种原子当然具有相同数目的质子数,而如果只知中子数相同,不知质子数相同,则无法判断是否为同一类原子。故B对C错。
4.简单原子的原子结构可用下图形象地表示:
其中●”表示质子或电子,“○”表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A.①②③互为同素异形体
B.①②③互为同位素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
【解析】选B。三种原子结构分别是11H、21H、31H,它们具有相同的质子数,不同的中子数,所以答案选B。
【举一反三】③中原子的质量数是多少?在该原子与氧元素形成的化合物中,该元素的化合价是多少?
提示:③中的原子是氢元素的一种核素。原子核内有1个质子、两个中子、质量数为3,核外有1个电子,与O元素化合时,显+1价。
5.某元素的一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是( )
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为W克;此原子的质量为(m+n)W克
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
【解析】选A。设置本题的意图在于考查对相对原子质量的认识。相对原子质量是化学科学中最基本的概念之一,要学会区分元素的相对原子质量与原子(核素)的相对原子质量;同位素的相对原子质量与同位素的质量数等概念的差异性。相对原子质量的全称是元素的平均相对原子质量,不是某一个原子的相对原子质量,因此选项B看上去似乎是
正确的,实际上是错误的。任一原子的质量不可能是碳原子质量与此原子质子数与中子数之和的乘积,而且碳原子有多种同位素,选项C中的W是没有被指定的数值,只从这一点来看,选项C也不能成立。题目没有指明是哪种核素,无法确切知道此核内质子数与中子数的相对多少,故选项D也不对。答案为A。
6.在一定条件下,完全分解下列某化合物2 g,产生氧气1.6 g,此化合物是( )
A.1H216O     B.2H216O
C.1H218O     D.2H218O
【解析】选B。由A、B项,
2H216O====2H2↑+16O2↑
2M 32
2 1.6
可得M=20,B正确;
由C、D项2H218O====2H2↑+18O2↑
2M 36
2 1.6
可得M=22.5,C、D项均不符合题意。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
7.(4分)原子核内中子数为N的R2+,质量数为A,则m g它的氧化物RO中所含质子的数目是 _____(设NA为阿伏加德罗常数)。
【解析】m g RO的物质的量为m/(A+16);RO中所含质子的物质的量为m(A-N+8)/(A+16)。
答案:m(A-N+8)·NA/(A+16)
从核外电子层数和最外层电子数分析:
(1)核电荷数为6和14的一对原子,它们的_____相同,_____不相同;核电荷数为15和16的一对原子,它们的_____相同,______不相同;核电荷数为10和18的一对原子,它们的最外层电子数为_____个,它们是_____元素的原子,一般情况下化学性质_____。
(2)某元素的原子核外有两个电子层,最外层电子数是最内层电子数的3倍,该元素的元素符号是_____,原子结构示意图是_____,与Mg反应时该元素的一个原子_____(失去或得到)_____个电子。
【解析】(1)根据原子在表中的位置结合每个原子的结构示意图,上下相邻两个原子最外层电子数相同、核外电子层数不同,左右相邻两个原子核外电子层数相同、最外层电子数不相同;当原子的最外层电子数等于8个或2个时,一般情况下化学性质不活泼。(2)因该元素有两个电子层、最外层电子数是最内层电子数的3倍,即该原子的核外电子排
布为 故该元素为氧元素,O与Mg反应时O得到2个电子。
答案:(1)最外层电子数 核外电子层数 核外电子层数
最外层电子数 8 稀有气体 不活泼
(2)O 得到 2
【规律方法】元素的化合价与最外层电子数的关系
(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)元素的化合价一般由最外层电子数决定,且最高正化合价等于最外层电子数。
(3)金属元素一般只有正化合价,非金属元素一般既有正化合价又有负化合价。
(4)活泼金属在反应中,一般失去电子,显正化合价,且失去的电子数等于正价的数值。
(5)活泼非金属在反应中,一般得到电子,显负化合价,且得到的电子数等于负价的数值。