江苏省溧阳市南渡高级中学高二化学学案 01专题一揭示物质结构的奥秘
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| 名称 | 江苏省溧阳市南渡高级中学高二化学学案 01专题一揭示物质结构的奥秘 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 39.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-12-16 11:03:54 | ||
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文档简介
专题一 揭示物质结构的奥秘
【学习目标】
1．了解人类探索物质结构的历史：原子学说、元素周期律、对有机化合物认识的发展、物理学上的重大发现、实验方法上的发展；
2．掌握原子结构的演变；
3．了解人类探索物质结构的意义：物质的结构与性质之间的关系、合成和分离预期性质的新材料、从分子水平上认识生命现象。
【知识梳理】
一、人类探索物质结构的历史
1．人类探索原子结构的历史
（1）公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
（2）19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为：物质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。
（3）原子分子论的创立：1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的。1860年,国际化学界确立了原子分子论.
2．原子结构模型的演变
（1）19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
（2）1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。并于1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型
（3）1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了带核的原子结构模型
（4）1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
（5）奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型（几率说）
3．元素周期表的发现：1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律。
4．对有机物认识的进展：碳原子的四价原则，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现
5．物理学上的重大发现：19世纪末20世纪初，量子力学（微观粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是研究原子和分子结构的理论基础。
6．实验方法上的改进：光谱、衍射等新方法应用于研究原子、分子和晶体结构
二、研究物质结构的意义
1．揭示物质的结构和性能之间的关系（结构决定性质，性质反映结构）。帮助我们预测物质的性能。
2．合成或分离预测物质的新材料。
3．从分子水平上认识生命现象。
4．实现绿色合成，实现社会的可持续发展。
【巩固练习】
1．据报道，某些建筑材料在使用过程中会产生放射性同位素氡22286Rn，从而对人体产生伤害。该同位素原子的中子数和质子数之差是 （ ）
A．136 B．50 C．86 D．222
2．核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象，而质子数和中子数均为偶数的原子不产生核核磁共振，下列原子组一定能产生NMR现象的是 （ ）
A．18 O、31 P、119 Sn B．27 Al、19 F、12 C
C．6C、16S、9F D．1 H、13 C、35 Cl
3．32He可作为核聚变材料，以下关于32He的叙述正确的是 （ ）
A．32He原子核内中子数为2 B．32He和31H是同一元素的不同原子
C．32He核外电子数为2 D．32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
4．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是 （ ）
A．原子序数X＜Y B．原子半径X＜ Y
C．离子半径X＞Y D． 原子最外层电子数X＜Y
5．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是 ( )
A．WX4是沼气的主要成分 B．固态X2Y是分子晶体
C．ZW是原子晶体 D．ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
6．A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是 （ ）
A．D2A B．C2B C．C2A D．D2B
7．科学研究发现铂的两种化合物（短线表示化学健）有不同的特性，其中a具有抗癌作用，而b没有；a是极性分子而b是非极性分子。则下列正确的说法是： （ ）
A．a、b分子中，Pt原子与2个Cl原子，2个N原子
间形成的结构与CH2Cl2相似
B．a在水中的溶解度比b在水中的溶解度大
C．a、b互为同素异形体
D．a、b是同一物质 （a） （b）
8．用化学方法不能实现的是 （ ）
A．生成一种新分子 B．生成一种新离子 C．生成一种新原子 D．生成一种新单质
9．最近医学界通过放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA而杀死细胞，从而抑制艾滋病，则有关14C的叙述正确的是 （ ）
A．与12C的化学性质不相同 B．与12C的中子数相同
C．是C60的同素异形体 D．与12C互为同位素
10．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒（10-15s）化学”的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是 （ ）
A．原子中原子核的内部结构 B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物分子的形成 D．化学反应中反应物分子的分解
11．美国Lawrece Liermore国家实验室（LINL）成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法，正确的是 （ ）
A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体
B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为CO2分子晶体是物理变化
C．CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D．在CO2的原子晶体中，每1个C周围结合4个O，每1个O1跟2个C相结合
12．NaH是—种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH＋H2O = NaOH＋H2↑，它也能跟液态氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
A．NaH中氢负离子的最外层有两个电子 B．NaH中H－半径比Li＋半径小
C．NaH跟液氨反应时，有NaNH2生成?
D．Na原子与H原子结合组成NaH过程中发生了电子转移.
13．有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族。下列事实能支持这一观点的是 （ ）
①H原子得到一个电子达到最外电子层稳定结构；②氢分子的结构式为H—H；③与碱金属元素等形成离子化合物M+[∶H]－；④分子中原子间的化学键都属于非极性键
A．只有①②③ B．只有①③④ C．只有②③④ D．有①②③④
14．在通信网中必不可少的材料是化合物半导体。现在最为普及的化合物半导体有两种，一种是镓砷半导体，它用作便携电话和无线电通信发射微波的零件；另一种化合物半导体由比镓（Ga）多18个电子的元素A和与砷（As）同族且电子层比砷少一层的元素B组成，它是作为通信电缆中光信号转变为电信号的中继器零件。此化合物的化学式为 （ ）
A．GaP B．AlP C．GaAs D．InP
15．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个单位正电荷的质子粒）射向一片极薄的金箔，他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而且这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少量的α粒子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 ；
16．下列这些粒子： O2—、S2— 、Cl— 、Al3＋ 、F— 、Na＋、Mg2＋ 、Ca2＋、K＋
（1）与氖原子电子排布相同的粒子有_____________ _。
（2）与氩原子电子排布相同的粒子有____________ _____。
17．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，该物质适当加热就分解成两种气体。溶解于水也有气体放出。试回答下列问题：
（1）固体A属于 晶体，它的电子式为
（2）A溶于水后，溶液呈 （填酸性、碱性或中性），其与水反应的化学方程式是
。
18．A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，B原子的最外层电子数是电子层数的3倍， C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子总数的一半。C元素是植物生长的营养元素之一，试写出：
⑴ A、B元素形成的A元素最高价化合物的化学式 ；
⑵ D元素的单质与水反应的化学方程式 ；
⑶ A、C元素气态氢化物的稳定性大小 ＜ ．（用化学式表示）．
专题1 揭示物质结构的奥秘
1．B [说明] 原子的组成可用表示，Z=原子的原子序数=质子数=核电荷数；A=原子的质量数=质子数+中子数，X表示原子的元素符号222 86Rn的质量数是222，质子数是86，中子数=质量数—质子数=222—86=136,质子数—中子数=136—86=50
2．D [说明] A中 18 O的质子数为8、中子数为10 不合题意; B中 12 C质子数和中子数均为6不合题意；C中6C的质子数、中子数均为6，16S的质子数和中子数均为16;D中1 H质子数为1，13 C中子数为7，35 Cl中质子数为17符合题意。
3．C [说明] 原子的组成可用表示，Z=原子的原子序数=质子数=核电荷数；A=原子的质量数=质子数+中子数，X表示原子的元素符号表示He原子核内质子数为2，中子数为3，其电子数与质子数相等都是2；He与H质子数不同，属两种元素。
4．D [说明] X元素失电子变成阳离子，Y元素得电子变成阴离子后二者有相同电子层结构，说明X元素的电子序数大于Y，同时可知：X与Y 分属不同元素周期，如Na与F元素；元素周期表中，同一周期原子半径随核电核数增加而减小，同一族原子半径随核电荷数增加而增大，X元素应排在Y元素的左下方，因此原子半径X＞Y；X与Y的离子比较，质子数是X＞Y ，而二者核外电子数相等，因此离子半径X＜Y。
5． D [说明] 地壳中含量最丰富的元素是氧，其次丰富的是硅；元素周期表中核外电子数最少的就是氢只有一个电子；自然界最硬的原子晶体是金刚石，由碳元素组成。所以X是氢元素、Y是氧元素、Z是Si元素、W是碳元素；甲烷是沼气的主要成分，A说法正确，不合题意；固态水是分子晶体，B说法正确不合题意；SiC是原子晶体，C说法正确，不合题意；“水玻璃”是 Na２SiO３的水溶液，D说法错误，符合题意。
6． C [说明] 由题意可知，A、B两元素的原子得到电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量，表明A吸引电子的能力比B大。而C、D两元素失去电子形成稳定结构时，D吸收的能量比C大，表明C比D更容易失去电子。综上所述，这四种元素在形成离子化合物时，可能性最大的应该是C和A两种元素，再根据其得失电子的数目可知形成的化合物应为C２A。
7． B [说明] a、b两种分子的结构都是四边形，但它们中的—Cl与—NH2所处位置不同，前者是顺式，后者是反式，互为顺反异构体；a、b结构不同，化学性质不同，不是同一物质；根据“相似相溶”原理，a是极性分子相对于非极性分子的b易溶于水；同素异形体是对于单质而言的，不能用于化合物。
8．C [说明] 化学反应中，元素的种类不变，不会有新原子的生成；A生成一种新分子，如：H２+Cl２ → HCl，正确；B生成一种新离子，如：Na+H２O→ NaOH+H２↑正确 ；D生成一种新单质，如：Al+Fe２O３ → Fe+Al２O３ 正确。
9．D[说明] 本题首先要清楚同位素和同素异形体的区别，前者的对象是原子，而后者的对象是单质；其次要了解同位素的物理性质有差别，而化学性质基本相同。14C与12C质子数相同中子数不同，故D正确。
10． A [说明] 从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子运动，而化学反应中反应物的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动，因而B、C、D都是正确的，所以答案选A。
11．D [说明] 同分异构体是针对分子而言，因而答案A是错误的。CO2的原子晶体转化为CO2的分子晶体，发生了旧的化学键的断裂和新的化学键的生成，因此是化学变化，如同金刚石转化为石墨。CO2的原子晶体和分子晶体的化学性质是相似的但是物理性质相差很大。因而，B和C都不正确。CO2的原子晶体的结构和SiO2原子晶体结构是相似的，因而D是正确的。
12．B [说明] H—离子是H原子得到了一个电子形成，因而最外层有两个电子，A错误。对于离子来说，如果核外电子数相等，核电荷数越大半径越小，故B错；题目中说，NaH能跟液态氨发生与NaH＋H2O = NaOH＋H2↑类似的反应，也产生氢气，所以另一产物应为NaNH2；Na原子与H原子结合组成NaH时Na原子失去一个电子，而H原子得到一个电子，所以此过程中发生了电子的转移。
13．A [说明] H元素与第VIIA主族元素类似具有以下特征：容易得到一个电子形成稳定结构；易形成有一个共价键（达到稳定）的单质分子，且形成的单质分子中原子间的化学键为非极性键；易得到一个电子与碱金属元素形成离子化合物（M+[]-）。因此，答案为A。
14．D [说明] 根据元素周期表，比Ga多18个电子的元素，应该为Ga同一主族下一周期的元素In，同族而比砷少一层的元素应该为P，因此，该两种元素组成的化合物应该为InP。
15．A：原子核很小，原子内部有很大空间
B：原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向
C：金原子核质量比α粒子大很多，α粒子正碰到金原子核被弹了回来
[说明] 当用带正电荷的氦原子去轰击质量很大的金原子时，α粒子不改变原来的运动方向，说明原子内有相对较大的空间和原子间有间隙；小部分α粒子改变了运动路径以及极少数α粒子被弹回，说明原子核很小，且质量大。
16．（1）O2- Al3+ F— Na+ Mg2+ （2）S2- Cl — Ca2+ K+
[说明] 氖原子电子排布式 氩原子电子排布式
在元素周期表中，第二周期的元素可形成阴离子（O2—、F—）与氖原子电子排布相同，第三周期的元素可形成阳离子（Na＋、Mg2＋、Al3+）与氖原子电子排布相同；第三周期的元素可形成阴离子（S2- 、Cl — ）与氩原子电子排布相同，第三周期的元素可形成阳离子（Ca2+、K+）与氩原子电子排布相同。
17. （1）离子晶体 （2）碱 NH5+H2O=NH3?H2O+H2↑
[说明] 从“所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构”这句话入手可以先写出电子式，再推出属离子晶体。
18. （1）N2O5;（2）2Li + 2H20 = 2LiOH + H2↑;（3） PH3＜NH3
[说明] 最高价氧化物的水化物和它的气态氢化物反应得到离子化合物的元素只能为N元素；对于短周期而言，电子层数为1~3，根据题中B原子的最外层电子数是电子层数的3倍可得到，B只能为O；C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子总数的一半，第一周期元素不符合该条件，第二周期元素内层电子数为2，那么最外层电子数为1，推出该元素为Li，第三周期有三个电子层，第一层和第二层共有10个电子，那么最外层电子数为5，推出该元素为P，根据题中所说的C元素是植物生长的营养元素之一，表明C为P，D为Li。由于N吸电子的能力比P强，因而NH3比PH3稳定。
【学习目标】
1．了解人类探索物质结构的历史：原子学说、元素周期律、对有机化合物认识的发展、物理学上的重大发现、实验方法上的发展；
2．掌握原子结构的演变；
3．了解人类探索物质结构的意义：物质的结构与性质之间的关系、合成和分离预期性质的新材料、从分子水平上认识生命现象。
【知识梳理】
一、人类探索物质结构的历史
1．人类探索原子结构的历史
（1）公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
（2）19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为：物质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。
（3）原子分子论的创立：1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的。1860年,国际化学界确立了原子分子论.
2．原子结构模型的演变
（1）19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
（2）1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。并于1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型
（3）1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了带核的原子结构模型
（4）1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
（5）奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型（几率说）
3．元素周期表的发现：1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律。
4．对有机物认识的进展：碳原子的四价原则，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现
5．物理学上的重大发现：19世纪末20世纪初，量子力学（微观粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是研究原子和分子结构的理论基础。
6．实验方法上的改进：光谱、衍射等新方法应用于研究原子、分子和晶体结构
二、研究物质结构的意义
1．揭示物质的结构和性能之间的关系（结构决定性质，性质反映结构）。帮助我们预测物质的性能。
2．合成或分离预测物质的新材料。
3．从分子水平上认识生命现象。
4．实现绿色合成，实现社会的可持续发展。
【巩固练习】
1．据报道，某些建筑材料在使用过程中会产生放射性同位素氡22286Rn，从而对人体产生伤害。该同位素原子的中子数和质子数之差是 （ ）
A．136 B．50 C．86 D．222
2．核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象，而质子数和中子数均为偶数的原子不产生核核磁共振，下列原子组一定能产生NMR现象的是 （ ）
A．18 O、31 P、119 Sn B．27 Al、19 F、12 C
C．6C、16S、9F D．1 H、13 C、35 Cl
3．32He可作为核聚变材料，以下关于32He的叙述正确的是 （ ）
A．32He原子核内中子数为2 B．32He和31H是同一元素的不同原子
C．32He核外电子数为2 D．32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
4．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是 （ ）
A．原子序数X＜Y B．原子半径X＜ Y
C．离子半径X＞Y D． 原子最外层电子数X＜Y
5．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是 ( )
A．WX4是沼气的主要成分 B．固态X2Y是分子晶体
C．ZW是原子晶体 D．ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
6．A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是 （ ）
A．D2A B．C2B C．C2A D．D2B
7．科学研究发现铂的两种化合物（短线表示化学健）有不同的特性，其中a具有抗癌作用，而b没有；a是极性分子而b是非极性分子。则下列正确的说法是： （ ）
A．a、b分子中，Pt原子与2个Cl原子，2个N原子
间形成的结构与CH2Cl2相似
B．a在水中的溶解度比b在水中的溶解度大
C．a、b互为同素异形体
D．a、b是同一物质 （a） （b）
8．用化学方法不能实现的是 （ ）
A．生成一种新分子 B．生成一种新离子 C．生成一种新原子 D．生成一种新单质
9．最近医学界通过放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA而杀死细胞，从而抑制艾滋病，则有关14C的叙述正确的是 （ ）
A．与12C的化学性质不相同 B．与12C的中子数相同
C．是C60的同素异形体 D．与12C互为同位素
10．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒（10-15s）化学”的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是 （ ）
A．原子中原子核的内部结构 B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物分子的形成 D．化学反应中反应物分子的分解
11．美国Lawrece Liermore国家实验室（LINL）成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法，正确的是 （ ）
A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体
B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为CO2分子晶体是物理变化
C．CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D．在CO2的原子晶体中，每1个C周围结合4个O，每1个O1跟2个C相结合
12．NaH是—种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH＋H2O = NaOH＋H2↑，它也能跟液态氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
A．NaH中氢负离子的最外层有两个电子 B．NaH中H－半径比Li＋半径小
C．NaH跟液氨反应时，有NaNH2生成?
D．Na原子与H原子结合组成NaH过程中发生了电子转移.
13．有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族。下列事实能支持这一观点的是 （ ）
①H原子得到一个电子达到最外电子层稳定结构；②氢分子的结构式为H—H；③与碱金属元素等形成离子化合物M+[∶H]－；④分子中原子间的化学键都属于非极性键
A．只有①②③ B．只有①③④ C．只有②③④ D．有①②③④
14．在通信网中必不可少的材料是化合物半导体。现在最为普及的化合物半导体有两种，一种是镓砷半导体，它用作便携电话和无线电通信发射微波的零件；另一种化合物半导体由比镓（Ga）多18个电子的元素A和与砷（As）同族且电子层比砷少一层的元素B组成，它是作为通信电缆中光信号转变为电信号的中继器零件。此化合物的化学式为 （ ）
A．GaP B．AlP C．GaAs D．InP
15．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个单位正电荷的质子粒）射向一片极薄的金箔，他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而且这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少量的α粒子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 ；
16．下列这些粒子： O2—、S2— 、Cl— 、Al3＋ 、F— 、Na＋、Mg2＋ 、Ca2＋、K＋
（1）与氖原子电子排布相同的粒子有_____________ _。
（2）与氩原子电子排布相同的粒子有____________ _____。
17．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，该物质适当加热就分解成两种气体。溶解于水也有气体放出。试回答下列问题：
（1）固体A属于 晶体，它的电子式为
（2）A溶于水后，溶液呈 （填酸性、碱性或中性），其与水反应的化学方程式是
。
18．A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，B原子的最外层电子数是电子层数的3倍， C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子总数的一半。C元素是植物生长的营养元素之一，试写出：
⑴ A、B元素形成的A元素最高价化合物的化学式 ；
⑵ D元素的单质与水反应的化学方程式 ；
⑶ A、C元素气态氢化物的稳定性大小 ＜ ．（用化学式表示）．
专题1 揭示物质结构的奥秘
1．B [说明] 原子的组成可用表示，Z=原子的原子序数=质子数=核电荷数；A=原子的质量数=质子数+中子数，X表示原子的元素符号222 86Rn的质量数是222，质子数是86，中子数=质量数—质子数=222—86=136,质子数—中子数=136—86=50
2．D [说明] A中 18 O的质子数为8、中子数为10 不合题意; B中 12 C质子数和中子数均为6不合题意；C中6C的质子数、中子数均为6，16S的质子数和中子数均为16;D中1 H质子数为1，13 C中子数为7，35 Cl中质子数为17符合题意。
3．C [说明] 原子的组成可用表示，Z=原子的原子序数=质子数=核电荷数；A=原子的质量数=质子数+中子数，X表示原子的元素符号表示He原子核内质子数为2，中子数为3，其电子数与质子数相等都是2；He与H质子数不同，属两种元素。
4．D [说明] X元素失电子变成阳离子，Y元素得电子变成阴离子后二者有相同电子层结构，说明X元素的电子序数大于Y，同时可知：X与Y 分属不同元素周期，如Na与F元素；元素周期表中，同一周期原子半径随核电核数增加而减小，同一族原子半径随核电荷数增加而增大，X元素应排在Y元素的左下方，因此原子半径X＞Y；X与Y的离子比较，质子数是X＞Y ，而二者核外电子数相等，因此离子半径X＜Y。
5． D [说明] 地壳中含量最丰富的元素是氧，其次丰富的是硅；元素周期表中核外电子数最少的就是氢只有一个电子；自然界最硬的原子晶体是金刚石，由碳元素组成。所以X是氢元素、Y是氧元素、Z是Si元素、W是碳元素；甲烷是沼气的主要成分，A说法正确，不合题意；固态水是分子晶体，B说法正确不合题意；SiC是原子晶体，C说法正确，不合题意；“水玻璃”是 Na２SiO３的水溶液，D说法错误，符合题意。
6． C [说明] 由题意可知，A、B两元素的原子得到电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量，表明A吸引电子的能力比B大。而C、D两元素失去电子形成稳定结构时，D吸收的能量比C大，表明C比D更容易失去电子。综上所述，这四种元素在形成离子化合物时，可能性最大的应该是C和A两种元素，再根据其得失电子的数目可知形成的化合物应为C２A。
7． B [说明] a、b两种分子的结构都是四边形，但它们中的—Cl与—NH2所处位置不同，前者是顺式，后者是反式，互为顺反异构体；a、b结构不同，化学性质不同，不是同一物质；根据“相似相溶”原理，a是极性分子相对于非极性分子的b易溶于水；同素异形体是对于单质而言的，不能用于化合物。
8．C [说明] 化学反应中，元素的种类不变，不会有新原子的生成；A生成一种新分子，如：H２+Cl２ → HCl，正确；B生成一种新离子，如：Na+H２O→ NaOH+H２↑正确 ；D生成一种新单质，如：Al+Fe２O３ → Fe+Al２O３ 正确。
9．D[说明] 本题首先要清楚同位素和同素异形体的区别，前者的对象是原子，而后者的对象是单质；其次要了解同位素的物理性质有差别，而化学性质基本相同。14C与12C质子数相同中子数不同，故D正确。
10． A [说明] 从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子运动，而化学反应中反应物的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动，因而B、C、D都是正确的，所以答案选A。
11．D [说明] 同分异构体是针对分子而言，因而答案A是错误的。CO2的原子晶体转化为CO2的分子晶体，发生了旧的化学键的断裂和新的化学键的生成，因此是化学变化，如同金刚石转化为石墨。CO2的原子晶体和分子晶体的化学性质是相似的但是物理性质相差很大。因而，B和C都不正确。CO2的原子晶体的结构和SiO2原子晶体结构是相似的，因而D是正确的。
12．B [说明] H—离子是H原子得到了一个电子形成，因而最外层有两个电子，A错误。对于离子来说，如果核外电子数相等，核电荷数越大半径越小，故B错；题目中说，NaH能跟液态氨发生与NaH＋H2O = NaOH＋H2↑类似的反应，也产生氢气，所以另一产物应为NaNH2；Na原子与H原子结合组成NaH时Na原子失去一个电子，而H原子得到一个电子，所以此过程中发生了电子的转移。
13．A [说明] H元素与第VIIA主族元素类似具有以下特征：容易得到一个电子形成稳定结构；易形成有一个共价键（达到稳定）的单质分子，且形成的单质分子中原子间的化学键为非极性键；易得到一个电子与碱金属元素形成离子化合物（M+[]-）。因此，答案为A。
14．D [说明] 根据元素周期表，比Ga多18个电子的元素，应该为Ga同一主族下一周期的元素In，同族而比砷少一层的元素应该为P，因此，该两种元素组成的化合物应该为InP。
15．A：原子核很小，原子内部有很大空间
B：原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向
C：金原子核质量比α粒子大很多，α粒子正碰到金原子核被弹了回来
[说明] 当用带正电荷的氦原子去轰击质量很大的金原子时，α粒子不改变原来的运动方向，说明原子内有相对较大的空间和原子间有间隙；小部分α粒子改变了运动路径以及极少数α粒子被弹回，说明原子核很小，且质量大。
16．（1）O2- Al3+ F— Na+ Mg2+ （2）S2- Cl — Ca2+ K+
[说明] 氖原子电子排布式 氩原子电子排布式
在元素周期表中，第二周期的元素可形成阴离子（O2—、F—）与氖原子电子排布相同，第三周期的元素可形成阳离子（Na＋、Mg2＋、Al3+）与氖原子电子排布相同；第三周期的元素可形成阴离子（S2- 、Cl — ）与氩原子电子排布相同，第三周期的元素可形成阳离子（Ca2+、K+）与氩原子电子排布相同。
17. （1）离子晶体 （2）碱 NH5+H2O=NH3?H2O+H2↑
[说明] 从“所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构”这句话入手可以先写出电子式，再推出属离子晶体。
18. （1）N2O5;（2）2Li + 2H20 = 2LiOH + H2↑;（3） PH3＜NH3
[说明] 最高价氧化物的水化物和它的气态氢化物反应得到离子化合物的元素只能为N元素；对于短周期而言，电子层数为1~3，根据题中B原子的最外层电子数是电子层数的3倍可得到，B只能为O；C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子总数的一半，第一周期元素不符合该条件，第二周期元素内层电子数为2，那么最外层电子数为1，推出该元素为Li，第三周期有三个电子层，第一层和第二层共有10个电子，那么最外层电子数为5，推出该元素为P，根据题中所说的C元素是植物生长的营养元素之一，表明C为P，D为Li。由于N吸电子的能力比P强，因而NH3比PH3稳定。