第1章原子结构 元素周期律
第1节 原子结构与元素性质
第1课时 原子结构——原子核 核素
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.下列有关描述准确的是( )
A.Na2O2和Na2O、红磷和白磷分别互为同素异形体
B.氕、氘、氚属于同一种元素
C.金刚石和石墨是两种不同的核素
D. 614C和? 613C、I2和I-分别互为同位素
答案B
解析Na2O2和Na2O是组成元素相同的两种化合物,红磷和白磷互为同素异形体,故A项错误;氕、氘、氚质子数相同,属于同一种元素,故B项正确;金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,故C项错误; 614C和? 613C互为同位素,I2和I-是碘元素的两种不同的粒子,故D项错误。
2.2008年美国在介入放射学科研大会上展示了保罗放射学研究所治疗严重冻伤的医疗成果,可免除冻伤病人截肢。以下关于具有放射性的? 53125I的说法正确的是( )
A. 53125I的中子数是53
B. 53125I的摩尔质量是125 g
C. 53125I与? 53131I互称同位素
D. 53125I的化学性质与? 53131I有很大区别
答案C
解析? 53125I的中子数是125-53=72,A项错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,B项错误; 53125I与? 53131I的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,C项正确; 53125I的最外层电子数与? 53131I相同,因此? 53125I的化学性质与? 53131I相同,D项错误。
3.“神舟七号”所用动力燃料之一为氢化锂“三兄弟”(LiH、LiD、LiT)。有关LiH、LiD、LiT的叙述正确的是( )
A.质子数之比为1∶2∶3
B.中子数之比为1∶1∶1
C.摩尔质量之比为8∶9∶10
D.化学性质不相同
答案C
解析LiH、LiD、LiT的质子数均为4,A项错误;LiH、LiD、LiT的中子数分别为4、5、6,B项错误;LiH、LiD、LiT的摩尔质量分别为8 g·mol-1、9 g·mol-1、10 g·mol-1,C项正确;LiH、LiD、LiT化学性质相同,D项错误。
4.3H、14C、14N、16O、32S等在科学研究中应用广泛,下列针对它们的说法正确的是( )
A.14C和14N互为同位素
B.3H的核外电子比2H多一个
C.16O和32S原子核内的中子数相等
D.等物质的量的14N216O和14C16O2所含质子数相等
答案D
解析14C和14N的质子数不相同,不能互为同位素,A项错误;3H、2H的核外电子一样多,均是1个,B项错误;16O和32S原子核内的中子数分别是16-8=8、32-16=16,中子数不同,C项错误;等物质的量的14N216O和?14C16O2所含质子数相等,D项正确。
5.钯(Pd)元素的原子序数为46,下列叙述错误的是( )
A. 46102Pd和? 46103Pd互为同位素
B.钯原子核外有46个电子
C.钯原子核内有46个质子
D. 46102Pd的原子核内有46个中子
答案D
解析? 46102Pd和? 46103Pd的质子数相同,中子数不同,中子数分别是56和57,所以? 46102Pd和? 46103Pd互为同位素,A项正确;Pd原子的质子数是46,质子数=核外电子数,所以钯原子核外有46个电子,B项正确; 46102Pd的质子数是46,C项正确; 46102Pd的质子数是46,中子数为102-46=56,D项错误。
6.下列说法不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素
②同位素的性质几乎相同
③质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素
⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A.②④⑤⑥ B.①②④⑤
C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥
答案C
解析质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O,故①错误;互为同位素的原子,原子核外电子排布相同,最外层电子数决定化学性质,同位素的化学性质几乎完全相同,但物理性质不完全相同,故②错误;分子显电中性,离子带电荷,如果一种分子和一种离子的质子数相同,则二者的电子数一定不同,故③正确;电子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O、Na+与Mg2+,故④正确;一种元素可能存在不同的核素,同一元素的原子可能有不同的质量数,故⑤错误;元素没有质量数的概念,故⑥错误。
提升能力·跨越等级
1.35Cl是氯的一种核素,下列说法正确的是( )
A.35Cl原子核外电子数为18
B.118 mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023
C.7.0 g的35Cl2气体的体积为2.24 L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g
答案B
解析氯元素的原子序数为17,原子的核外电子数等于元素的原子序数,则35Cl所含电子数为17,故A项错误;35Cl所含中子数为35-17=18,1H的中子数为0,则118 mol的1H35Cl分子所含中子数约为118×18×6.02×1023=6.02×1023,故B项正确;气体所处环境未知,不能确定其体积大小,故C项错误;35Cl2气体的相对分子质量为70,则35Cl2气体的摩尔质量为70 g·mol-1,故D项错误。
2.我国科学家首次合成的一种过渡金属元素的新核素185Hf,该核素具有延展性、不易被腐蚀、可应用于高科技领域等特点。185Hf可由180Hf转化而成。下列有关180Hf和185Hf的说法正确的是( )
A.物质的量相等的185Hf与180Hf质量相同
B.185Hf和180Hf的核外电子数分别为108、113
C.1 mol 180Hf比1 mol 185Hf的中子数少5NA
D.180Hf与185Hf核电荷数不同
答案C
解析185Hf与180Hf的质量数不同,则物质的量相等的两种原子的质量不同,A项错误; 同一元素原子的核外电子数相等,B项错误;中子数=质量数-质子数,质子数相同,中子数之差=质量数之差,C项正确;180Hf与185Hf的质子数相同,核电荷数相同,D项错误。
3.(双选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A.体积相等时密度不相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
答案AC
解析由于12C18O和14N2的相对分子质量不相等,故体积相等的两种气体的质量不等,因此密度不相等,故A项正确;1个12C18O分子中有16个中子,1个14N2分子中含有14个中子,二者均为双原子分子,原子数相等,即分子数相等,但中子数不等,故B项错误;12C18O和14N2均为14电子分子,同温同压下,体积相等时分子数相等,所具有的电子数相等,故C项正确;12C18O和14N2分子中均有14个质子,由于二者的相对分子质量不等,故等质量的两种分子所具有的质子数不等,故D项错误。
4.16O、17O、18O是氧元素的三种核素,H、D、T是氢元素的三种核素,NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.16O、17O、18O互为同素异形体
B.H218O与T216O的相对分子质量相同
C.氢的同位素与氧的同位素相结合为水,可得16种水分子
D.相同质量的16O2与18O2所含中子数之比为9∶10
答案D
解析16O、17O、18O三种原子核电荷数相同,质量数不同,互为同位素,同素异形体的研究对象是单质,A项错误;H218O的相对分子质量为1×2+18=20,T216O的相对分子质量为3×2+16=22,相对分子质量不同,B项错误;用R代表H、D、T,若为R2O型水分子,共有9种,若为HDO型水分子,有3种,DTO型水分子有3种,HTO型水分子有3种,共计有18种,C项错误;1个16O2分子中含有的中子数为8×2=16,a g 16O2含有的中子数为a32NA×16=0.5aNA,1个18O2分子中含有中子数为10×2=20,a g 18O2含有中子数为a36NA×20=59aNA,所以相同质量的16O2与18O2所含中子数之比为9∶10,D项正确。
5.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A.1.8 g 18O2的物质的量是0.05 mol
B.0.1 mol H218O中所含的中子数约为6.02×1023
C.0.2 mol 18O2的体积约为4.48 L
D.18O2的摩尔质量为36 g·mol-1
答案C
解析1.8 g 18O2气体的物质的量是1.8 g36 g·mol-1=0.05 mol,故A项正确;1个H218O分子所含的中子数为18-8=10,中子的物质的量为水分子的10倍,0.1 mol重氧水H218O所含的中子数为0.1 mol×10×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,故B项正确;18O2所处环境不一定是标准状况,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol-1,故0.2 mol 18O2气体的体积不一定是4.48 L,故C项错误;气体的摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值等于其相对分子质量,18O2的相对分子质量为36,所以18O2气体的摩尔质量为36 g·mol-1,故D项正确。
6.已知:①为纪念著名天文学家哥白尼,国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”,汉语名为“钅哥”;②合理利用核能符合“低碳经济”的要求, 92235U是核反应堆的燃料;③锂被誉为“高能金属”,制取锂的原料是β锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)。下列有关上述所涉及元素的说法正确的是( )
A.112277Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55
B. 92235U和? 92238U互为同位素,核反应属于化学变化
C.40Ca2+与18O2具有相同的电子数
D.Si2O64-中电子总数为80
答案D
解析?112277Cn的原子核内中子数是165,核外电子数是112,中子数与电子数之差为53,故A项错误;核反应是原子核发生变化,属于物理变化,故B项错误;40Ca2+有18个电子,18O2有16个电子,故C项错误;Si2O64-中电子总数为14×2+8×6+4=80,故D项正确。
7.有某元素的核素?AZX,1.11 g该核素的氯化物XCl2配成的溶液需用20 mL 1 mol·L-1的AgNO3溶液才能把Cl-恰好完全沉淀下来,已知此核素中质子数与中子数相等,则:
(1)?AZX的质量数A是 。?
(2)37 g XCl2中所含质子的物质的量为 。?
答案(1)40 (2)18 mol
解析(1)据关系式Cl-~Ag+~AgCl可知,1.11 g XCl2中所含Cl-的物质的量n(Cl-)=2×10-2L×1 mol·L-1=2×10-2mol,n(XCl2)=12n(Cl-)=1×10-2mol,则M(XCl2)=1.11 g1×10-2mol=111 g·mol-1,则X的质量数A=111-71=40。
(2)37 g XCl2的物质的量n(XCl2)=37 g111 g·mol-1=13 mol,所含质子的物质的量为13mol×(12×40+17×2)=18 mol。
8.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号: 。?
(2)根据下列微粒回答问题:11H、12H、13H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共包含了 种核素,共 种元素。?
②互为同位素的是 。?
③质量数相等的是 和 ,中子数相等的是 和 。?
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为 ,中子数之比为 ,电子数之比为 。?
(4)铷和另一种碱金属形成的合金7.8 g与足量的水反应后,产生0.2 g氢气,则此合金中另一碱金属可能是 。(铷的相对原子质量为85.5)?
(5)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体在标准状况下的体积之比为 。?
答案(1) 818O (2)①8 5 ②11H、12H、13H ③14C 14N
14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16 (4)Li或Na (5)10∶9
解析(1)原子的质子数=原子序数,质子数决定元素种类,所以含有8个质子的原子是0,并且质子数+中子数=质量数,所以该原子的质量数是18,可表示为? 818O。
(2)①题中微粒共包含了8种核素。11H、12H、13H都属于氢元素,14C属于碳元素,14N属于氮元素,16O属于氧元素,35Cl2、37Cl2都属于氯元素,共有5种元素。②11H、12H、13H都属于氢元素,质子数相同,而中子数不同,因此互为同位素;③原子符号左上角的数字为质量数,则质量数相等的是14C和14N,14C的中子数=14-6=8,16O的中子数=16-8=8,所以二者中子数相同。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为46∶68=23∶34。14CO2中1个碳原子含8个中子、6个质子,1个氧原子含有8个质子、8个中子,1个14CO2中含中子数为24,含质子数为22;S18O2中1个硫原子含有16个质子、16个中子,1个氧原子含有8个质子、10个中子,1个S18O2中含中子数为36,含质子数为32,所以相同物质的量的14CO2与S18O2的中子数之比为24∶36=2∶3,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数之比为22∶32=11∶16。
(4)0.2 g氢气的物质的量为0.2 g2 g·mol-1=0.1 mol,则
2M+2H2O2MOH+H2↑,
2 1
0.2 mol 0.1 mol
则合金的平均摩尔质量:M=7.8 g0.2mol=39 g·mol-1,铷的相对原子质量为85.5,则铷的摩尔质量为85.5 g·mol-1,则另一种碱金属的摩尔质量一定小于39 g·mol-1,故另一碱金属可能是Li或Na。
(5)质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为118∶120=10∶9,由2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Na+2D2O2NaOD+D2↑可知,H2、D2的物质的量之比等于H2O和D2O的物质的量之比,即H2与D2的物质的量之比为10∶9,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,故H2与D2的体积之比为10∶9。
贴近生活·拓展创新
★有A、B、C、D四种元素,它们的质子数依次增大,由B、C、D形成的简单离子均具有相同的电子层结构。C、D单质都能与水剧烈反应,1 mol C单质跟水反应产生11.2 L(标准状况下)B气体单质,1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况下)A气体单质,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。根据要求填空:
(1)写出A、C两种元素的名称:A ,C 。?
(2)A2B的化学式为 ,D离子的结构示意图为 。?
(3)写出C、D单质分别与水反应的化学方程式: 。?
(4)根据以上两个反应判断,B和C单质的氧化性: > ,A和D单质的还原性: > (均填化学式)。?
答案(1)氢 氟 (2)H2O (3)2F2+2H2O4HF+O2,2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(4)F2 O2 Na H2
解析A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况下)A气体单质,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子,则D为钠元素,A为氢元素,由B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构,C、D单质都能跟水剧烈反应,1 mol C单质跟水反应产生11.2 L(标准状况下)B气体单质,则B为氧元素,C为氟元素。
(1)由上面的分析可知,A为氢,C为氟。
(2)A2B的化学式为H2O,钠离子的结构示意图为。
(3)F2、Na单质分别与水反应的化学方程式为 2F2+2H2O4HF+O2,2Na+2H2O2NaOH+H2↑。
(4)根据以上两个反应可知,F2和O2的氧化性:F2>O2,H2和Na的还原性:Na>H2。
课件27张PPT。第1课时 原子结构——原子核 核素知识铺垫新知预习自主测试1.原子是化学变化中的最小微粒。
2.原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。而原子核是由质子和中子两种粒子构成的。
3.元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。原子可以说种类或者个数,元素只能说种类,不能说个数。知识铺垫新知预习自主测试一、原子结构
1.原子的构成对于原子来说:核电荷数=质子数=核外电子数
2.质量数
人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数。质量数用符号A表示,中子数用符号N表示,质子数用符号Z表示,三者的关系式如下:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试二、核素
1.元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。元素的种类是由原子核内的质子数决定的。
2.人们把具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子称为核素。氢元素的三种核素,如下表:知识铺垫新知预习自主测试3.同位素
(1)定义:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。
(2)性质。
①互为同位素的原子化学性质几乎完全相同,物理性质有所不同。
②由互为同位素的不同原子构成的单质或化合物,化学性质几乎相同而物理性质都有一定的差别。
③由天然存在的某种元素组成的物质中,不论是游离态还是化合态,该元素的各种核素的丰度一般是不变的。知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】是不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的?【微思考2】质子数相同的微粒一定属于同一种元素吗? 提示:不一定。如Ne和H2O。 知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)有些元素有多种核素,有些元素只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。 ( )答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ 知识铺垫新知预习自主测试(4)上述9种微粒中有 种核素,含有 种元素。?任务一任务二素养脉络随堂检测 构成原子的微粒及其相互关系
问题探究
1.已知R2+核外有a个电子、核内有b个中子。通过分析说明R原子如何表示? 提示:由R2+的电荷数和核外电子数可知,R原子的电子数为a+2,原子的核外电子数等于核内质子数,再由“质子数+中子数=质量数”可得该原子的质量数为a+b+2,所以R原子可表示为2.若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,则它们的关系可能有哪几种情况?(2)可能是两种分子,如CH4、NH3; (4)可能是两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。 任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
构成原子的微粒间的关系
(1)质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(2)数量关系:①对于原子,质子数=核电荷数=核外电子数。
②对于阳离子,质子数=核外电子数+离子所带电荷数。
③对于阴离子,质子数=核外电子数-离子所带电荷数。
(3)电性关系:质子数=核外电子数时,为原子;质子数>核外电子数时,为阳离子;质子数<核外电子数时,为阴离子。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例1某元素一种核素的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是( )
A.该元素的相对原子质量为(m+n)
B.这种元素的原子序数为nD.核内中子的总质量小于质子的总质量
答案:C
解析:该核素的质量数为m+n,A项错误;这种元素的原子序数为m,B项错误;该同位素原子的摩尔质量为(m+n)g·mol-1,所以W g 该原子的物质的量约为 mol,C项正确;题给核素的质子的总质量和中子的总质量的相对大小无法确定,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测 原子(核素)的相对原子质量与近似相对原子质量 元素的相对原子质量
(1)原子(核素)的相对原子质量。(2)原子(核素)的近似相对原子质量=质量数。
(3)元素的相对原子质量是各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里丰度的乘积的加和。任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D
解析:该微粒的中子数=质量数-质子数=b-a,A项错误;该微粒的核外电子数=核内质子数+所带负电荷数=a+n,B项错误;X原子的质量数为b,C项错误;一个原子实际质量的数值(以g为单位时)约等于原子的相对原子质量与阿伏加德罗常数数值的比值,则一个X原子的任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1-2假设R元素没有同位素,R原子的质量数为A,Rm-的核外电子数为x,则W g Rm-所含中子的物质的量为( )
A.(A-x+m)mol B.(A-x-m)mol答案:C 任务一任务二素养脉络随堂检测 元素、核素、同位素、同素异形体的概念辨析
问题探究3.12C和14C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同吗?
提示:12C和14C由于其质子数均为6,而中子数分别为6和8,故它们互为同位素,其物理性质不同,但化学性质几乎完全相同。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
1.元素、核素、同位素、同素异形体之间的关系任务一任务二素养脉络随堂检测2.元素、核素、同位素及同素异形体的比较 任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2(双选)下列说法正确的是( )
A.由H、D、T与16O、17O、18O相互结合为水,可得18种水分子,相对分子质量不同的水分子种数为8种
B.H2、D2、T2互为同素异形体
C.H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3
D.氘、氚发生核聚变成为其他元素,不属于化学变化
答案:CD
解析:H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种,分别与16O、17O、18O构成水分子,共有6×3=18种,相对分子质量介于18~24之间,共有7种,A项错误;H2、D2、T2均为氢气单质,化学性质相同属于化学范围内的同一种物质,B项错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体的相对分子质量之比,即三者的密度之比为2∶4∶6=1∶2∶3,C项正确;氘、氚发生的核聚变属于核反应,不是化学变化,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2下列说法正确的是( ) C.35Cl和37Cl-两者互为同位素
D.当氘原子转变为氕原子发生了分解反应
答案:B不同,故A项错误 原子的质子数是86,中子数是222-86=136,中子数与质子数的差是50,故B项正确;同位素是指质子数相同、中子数不同的原子,37Cl-是离子,故C项错误;氘原子转变为氕原子是核变化,核变化属于物理变化,故D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列关于原子构成的说法正确的是( )
A.由质子和电子构成
B.由原子核和核外电子构成
C.由质子和中子构成
D.由中子和电子构成
答案:B
解析:原子是由原子核和核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成。任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D 任务一任务二素养脉络随堂检测3.已知元素R有某种同位素的氯化物RClX,该氯化物由离子构成,其中R微粒核内中子数为Y,核外电子数为Z,该同位素的符号为( )答案:C
解析:氯化物中阳离子为Rx+,其核外电子数为Z,则R原子的质子数为Z+X,质量数为Z+X+Y。任务一任务二素养脉络随堂检测4.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为 ,所含中子的物质的量为 ,所含质子数为 ,所含电子数为 。?第2课时 原子结构——核外电子排布
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.下列叙述正确的是( )
A.H2与?12H的核外电子数相同
B.Cl和Cl-核外电子层数不同
C.在CS2、PCl3中各原子最外层均能达到8电子稳定结构
D.Ar原子的结构示意图为
答案C
解析H2是分子,核外共有2个电子,12H是原子,核外只有1个电子,A项错误;Cl和Cl-核外都有3个电子层,B项错误;根据CS2和PCl3的成键情况可推出C项正确;Ar是18号元素,氩原子的结构示意图应为 ,D项错误。
2.已知aXm+和bYn-两种离子的电子层结构相同,则a等于 ( )
A.b+m+n B.b+m-n
C.b-m+n D.b-m-n
答案A
解析元素X的核电荷数是a,X失去m个电子后变为Xm+,Y得到n个电子后变为Yn-,两离子电子层结构相同,即核外电子数相同,所以b+n=a-m,即a=b+n+m,选项A正确。
3.陶瓷家族中有“全能冠军”之称的工程陶瓷由氮元素与X元素组成,其化学式为X3N4。已知X元素的原子M层上有4个电子,则X元素为( )
A.C B.Al C.O D.Si
答案D
解析X为有三个电子层且原子最外层有4个电子的元素,则X元素为Si。
4.元素X的离子结构示意图为 ,元素Y的原子结构示意图为 ,则元素X与元素Y形成化合物的常见化学式为( )
A.XY B.XY2 C.X2Y D.XY3
答案C
解析元素X的离子结构示意图为,元素Y的原子结构示意图为,则X是Na、Y是O,Na和O组成的常见化合物是Na2O和Na2O2,C项正确。
5.某元素的原子,核外有3个电子层,M层与K层电子数相等,则该元素的核电荷数是( )
A.12 B.16 C.18 D.20
答案A
解析原子核外K层为2个电子,L层为8个电子,M层与K层电子数相等,M层为2个电子,一共12个电子,原子的核电荷数=核外电子数,则该原子的核电荷数是12。
6.当第n电子层作为原子的最外层时,其最多容纳的电子数与(n-1)层相同;当n作为次外层时,其最多容纳的电子数比(n-1)层最多容纳的电子数多10个。n层是( )
A.N层 B.M层 C.L层 D.K层
答案B
解析当n层为最外层时,最多容纳8个电子,所容纳电子数与(n-1)层相同,则(n-1)层最多容纳8个电子,即(n-1)层为L层,n层为M层。
7.有甲、乙、丙三种元素,甲元素M层的电子数是其K层的电子数的12,乙元素原子核内无中子,丙元素原子核内有8个质子。
(1)写出丙元素的元素符号: 。?
(2)写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式: 。?
(3)画出甲元素的原子结构示意图: 。?
答案(1)O (2)NaOHNa++OH-
(3)
解析有甲、乙、丙三种元素,甲元素M层的电子数是其K层电子数的12,其M层电子数为1,则甲为Na;乙元素原子核内无中子,则乙为H;丙元素原子核内有8个质子,则丙为O;(1)由上述分析可以知道,丙元素的元素符号为O;(2)Na、H、O三种元素组成的化合物为NaOH,在水中的电离方程式为NaOHNa++OH-;(3)甲元素为钠,核电荷数为11,原子结构示意图为。
提升能力·跨越等级
1.元素X的原子核外M电子层上有3个电子,元素Y2-的离子核外有18个电子,则这两种元素可形成的化合物为( )
A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.X2Y
答案B
解析元素X的原子核外M电子层上有3个电子,则元素X为Al,在反应中易失去3个电子而在化合物中显+3价,Y2-的核外有18个电子,Y原子的质子数=18-2=16,则Y为S,硫原子最外层有6个电子,在反应中易得到2个电子而在化合物中显-2价,根据化合价的代数和为0可知,这两种元素可形成的化合物为Al2S3。
2.X、Y、Z、W均为原子序数小于18的四种元素的原子,已知X核外电子总数等于电子层数,Y最外层电子数是次外层电子数的两倍,Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,W+与氖原子核外电子排布相同,下列说法不正确的是( )
A.Z2-与W+具有相同的核外电子排布
B.YZ2的水溶液能导电,所以化合物YZ2属于电解质
C.化合物WZX的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.元素X、Z之间可以形成X2Z和X2Z2两种化合物
答案B
解析X、Y、Z、W均为原子序数小于18的四种元素的原子,已知X核外电子总数等于电子层数,说明X为H,Y最外层电子数是次外层电子数的两倍,说明Y为C,Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,说明Z是O,W+与氖原子核外电子排布相同,说明W是Na。Z2-与W+原子核外都有10个电子,具有相同的核外电子排布,故A项正确;二氧化碳的水溶液能导电,是因为碳酸发生电离,所以碳酸为电解质,而二氧化碳属于非电解质,故B项错误;化合物氢氧化钠的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C项正确;元素氢和氧可以形成水或过氧化氢两种化合物,故D项正确。
3.1~18号中的某种元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列有关元素X的说法错误的是( )
A.元素X不可能是金属元素
B.元素X的气态氢化物不一定是电解质
C.元素X一定能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
D.工业上制取X的单质时一定涉及氧化还原反应
答案D
解析X原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,由于最外层电子数不超过8,第一电子层最多容纳2个电子,则n=2或3,对应的最外层电子数分别为5或7,所以X为N或Cl。X为N或Cl,均为非金属元素,A项正确;氮元素对应的氢化物常见的为NH3,NH3为非电解质,B项正确;X为N或Cl,可形成KNO3或KClO3,C项正确;工业上制备氮气时可用分离液化空气的方法,D项错误。
4.1~18号元素A和B,其中A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是(a-b),L层电子数是(a+b),则A、B两种元素形成的化合物的化学式可能表示为( )
A.B3A2 B.AB2 C.A3B2 D.BA2
答案D
解析1~18号中的元素A和元素B,元素A原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;元素B原子的M层电子数为a-b,L层电子数为a+b,则L层电子数为8,所以a+b=8,所以元素A原子有2个电子层,故b=2,所以a=8-b=8-2=6,故A为氧元素;故元素B原子的M层电子数为a-b=6-2=4,故B为硅元素,A、B两元素形成的化合物为BA2。
5.甲、乙、丙、丁4种物质均为只含有两种元素的化合物,其分子中均含有18个电子,下列说法中正确的是( )
A.若气体甲的水溶液在常温下的pH<7,则甲一定为HCl
B.若乙的摩尔质量与O2相同,则乙一定为N2H4
C.若3.0 g的丙的物质的量为0.1 mol,则丙一定为甲烷的同系物
D.若丁为四原子分子,则丁一定能使品红溶液褪色
答案C
解析若气体甲的水溶液在常温下的pH<7,不一定为HCl,H2S的水溶液也呈酸性,故A项错误;若乙的摩尔质量与O2相同,则乙可能为N2H4或SiH4,故B项错误;若3.0 g的丙的物质的量为0.1 mol,则丙的摩尔质量为30 g·mol-1,则丙为C2H6,为甲烷的同系物,故C项正确;丁为四原子分子,为H2O2或PH3,PH3不能使品红褪色,故D项错误。
6.A、B、C、D都是10电子粒子。
(1)A为中性粒子。如果A的水溶液显碱性,则A是 。?
(2)B为带电粒子。如果B为阳离子,且其水溶液能使紫色石蕊溶液变红,则B是 ;如果B为阴离子,且其水溶液能使无色酚酞溶液变红,则B是 。?
(3)C粒子中含有5个原子,带正电荷,遇碱放出NH3,则C是 。?
(4)D粒子遇过量阴离子B,先生成沉淀,B过量后沉淀溶解,则D是 。?
答案(1)NH3 (2)H3O+ OH- (3)NH4+ (4)Al3+
解析(1)中性粒子溶于水显碱性,应为NH3。
(2)阳离子能使石蕊溶液变红,应为H3O+;阴离子能使酚酞溶液变红,应为OH-。
(3)5原子的阳离子,遇碱放出NH3,应为NH4+。
(4)跟少量OH-作用生成沉淀,跟过量的OH-作用先生成沉淀,后沉淀又溶解,则D是Al3+。
7.已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示。
元素
元素性质或原子结构的相关叙述
T
失去1个电子后,形成与Ne相同的核外电子排布
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
其某种单质是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂
Z
原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子
回答下列问题:
(1)元素X的一种同位素原子质量的112用作相对原子质量的计算标准,这种同位素的原子符号是 。?
(2)Y形成的另一种单质主要存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质的化学式是 。?
(3)元素Z在海水中含量非常高,海水中Z元素与T元素形成的化合物的化学式为 。?
(4)画出T原子的结构示意图: 。?
(5)T元素组成的单质在Y元素组成的常见单质中燃烧,得到的产物是 (填化学式)。?
答案(1)12C (2)O3 (3)NaCl (4)(5)Na2O2
解析T失去1个电子后,形成与Ne相同的核外电子排布,则T是Na;X最外层电子数是次外层电子数的2倍,X是C;Y的某种单质是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂,Y是O;Z原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子,Z是Cl。(1)元素X是碳元素,12C质量的112用作相对原子质量的计算标准。(2)臭氧主要存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,臭氧的化学式是O3。(3)元素Z是Cl,元素T是Na,元素Z和元素T形成的化合物的化学式是NaCl。(4)元素T是Na,Na的原子核外有11个电子,原子的结构示意图是 。(5)元素T是Na,单质钠在氧气中燃烧生成过氧化钠。
贴近生活·拓展创新
★A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,B、C两元素的单质反应生成一种淡黄色的固体E;D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)B为 (填写元素符号),D的最高价氧化物对应的水化物是 (填写化学式)。?
(2)写出元素A、B组成的常见的化合物与E反应的化学方程式: ;?
(3)A元素的单质与D元素的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 。?
答案(1)O H2SO4
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
解析A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,B、C两元素的单质反应生成一种淡黄色的固体E,则E为过氧化钠,因此B为O,C为Na;A原子的最外层上有4个电子,原子序数小于氧,故A为碳元素;D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和,则M层电子数为8-2=6,故D为S。
(1)B为O,D为S,硫元素的最高价氧化物的水化物是H2SO4。
(2)A为碳元素,B为氧元素,它们形成的化合物二氧化碳能与E(即过氧化钠)反应,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2。
(3)D的最高价氧化物的水化物的化学式是H2SO4,浓硫酸与碳反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
课件31张PPT。第2课时 原子结构——核外电子排布知识铺垫新知预习自主测试 2.钠元素原子结构示意图为 ,钠原子易失去最外层的1个电子形成8电子稳定结构,故钠在化合物中显示+1价。
3.元素的化学性质由原子的最外层电子数决定,元素种类由质子数决定。知识铺垫新知预习自主测试一、核外电子的分层排布
1.核外电子的分层排布
(1)在含有多个电子的原子里,能量低的电子通常在离核较近的区域内运动,能量高的电子通常在离核较远的区域内运动。
(2)原子核外共有7个电子层,这些电子层由内向外依次称为K电子层、L电子层、M电子层、N电子层……
2.核外电子排布的规律知识铺垫新知预习自主测试二、核外电子排布的表示方法——结构示意图 氯原子的结构示意图 知识铺垫新知预习自主测试三、元素性质与原子结构的关系 知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】核外电子排布相同的微粒化学性质一定相同吗?
提示:核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如同位素的化学性质几乎完全相同,但Na+、Ne、F-、Mg2+的化学性质均不同。
【微思考2】原子最外层电子数为1的元素是否一定为金属元素?
提示:不一定。如氢原子最外层只有1个电子。知识铺垫新知预习自主测试1.下列叙述中,正确的是( )
A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动
B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有排满了L层后才排M层
C.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
D.微粒的最外电子层只有达到8个电子才稳定
答案:B
解析:在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核远的区域内运动,故A项错误;核外电子总是先排在能量低的电子层里,例如一般先排满了L层后才排M层,故B项正确;两种微粒,若核外电子排布完全相同,其性质不一定相同,如Na+和Ne核外都有10个电子,电子排布相同,但是二者性质不同,故C项错误;通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构,最外层是第一电子层时有2个电子即为稳定结构,故D项错误。知识铺垫新知预习自主测试2.下图为几种粒子的结构示意图,填写以下空白。 (1)属于阴离子结构的粒子是 (填编号,下同)。?
(2)形成物质种数最多的元素的原子是 。?
(3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是 。?
(4)某元素R形成的氧化物为R2O3,则R的离子结构示意图可能是 。?
答案:(1)② (2)① (3)②③⑦ (4)⑤任务一任务二素养脉络随堂检测 对核外电子排布规律的理解
问题探究
M层最多可容纳18个电子,为什么钾原子的核外电子排布不是提示:(1)核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中的一项。当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当M层是最外层时,最多可以排布8个电子。
(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca两种原子的核外电子排布情况分别为任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
1.核外电子排布规律
(1)“一低”——电子首先排布在能量最低的电子层里,排满能量最低的电子层后,再排布在能量较高的电子层。
(2)任务一任务二素养脉络随堂检测2.1~18号元素原子的结构特点 ②原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na。
③原子最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He。
④原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。
⑤原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C。原子最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O。原子最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne。
⑥原子的电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
⑦原子的电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
⑧原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
⑨原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例1核电荷数小于18的某元素X,其原子核外的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数是(2n2-1),则下列有关X的说法不正确的是( )
A.最高正价为+3价
B.其最低负价可能为-1价
C.氢化物易溶于水
D.是活泼的非金属元素任务一任务二素养脉络随堂检测答案:A
解析:核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数是2n2-1。若n=1时,最外层电子数为3,不符合题意;若n=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;若n=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意;由于元素X可能为氮元素或氯元素,最高正价不可能为+3价,A项错误;若元素X为氯元素,其最低负价为-1价,B项正确;元素X可能为氮元素或氯元素,其对应氢化物氨气和氯化氢均易溶于水,C项正确;不管元素X是氮元素还是氯元素,二者均为活泼的非金属元素,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1-1A、B两种原子,A原子L层比B原子M层少3个电子,B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,则A、B分别是( )
A.硅和钠 B.硼和氮 C.碳和氯 D.碳和铝
答案:C
解析:A原子L层比B原子M层少3个电子,则B原子L层一定有8个电子;B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,则A原子L层一定有4个电子,所以A为碳原子。B原子M层有7个电子,则B是氯原子,故C项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1-2下列关于核外电子排布的说法不正确的是( )
A.第n电子层最多可容纳的电子数为2n2
B.次外层中最多可容纳的电子数为18
C.最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
D.最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
答案:D
解析:根据核外电子排布规律可知,第n电子层最多可容纳的电子数为2n2,A项正确;次外层中最多可容纳的电子数为18,B项正确;最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层,即K层,C项正确;由于最外层电子数不超过8个,因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测 推断10电子微粒、18电子微粒的方法
问题探究
根据以下两个实验回答相关问题。(1)请你写出甲实验中反应的化学方程式和离子方程式,并找出其中的10电子微粒。
(2)试写出乙实验中反应的离子方程式,并找出其中的18电子微粒。任务一任务二素养脉络随堂检测提示:(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
Na+、OH-和H2O。
(2)H++S2-=HS-、HS-+H+=H2S↑;
S2-、Cl-、HS-和H2S。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
1.常见的10电子微粒 任务一任务二素养脉络随堂检测2.常见的18电子微粒 任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2通常情况下,微粒A、B为分子,C、E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C、D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答:
(1)用化学符号表示下列4种微粒:A 、B 、C 、D 。?
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式:? 。?解析:常见的10电子的分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4,B溶于A后能电离出10电子的两种离子,则B为NH3,A为H2O,C为N ,D为OH-。因A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀,则E可能为Mg2+或Al3+。任务一任务二素养脉络随堂检测 寻找10电子微粒和18电子微粒的思维模型
(1)10电子微粒的推断方法。(2)18电子微粒的推断方法。 任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2-1下列关于指定粒子构成的几种描述不正确的是( )答案:C 任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2-2用A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示)。?
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是 。?
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是 。?
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是 。?
(5)G分子中含有4个原子,其分子式为 。?
答案:(1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S
(5)H2O2或PH3任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(1)A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒,则A是K,B是Cl,C是S。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,则其分子式为HCl。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,则其分子式为F2。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,则F是H2S。
(5)G分子中含有4个原子,则该物质是H2O2或PH3。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.某微粒的结构示意图为 ,当x-y=10时,该微粒为( )
A.原子 B.阳离子 C.阴离子 D.无法判断
答案:A
解析:x-y恰好是最内层和次外层的电子数之和,这说明该微粒是原子。任务一任务二素养脉络随堂检测2.下列说法正确的是( )
A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动
B.任何元素的原子都是由核外电子、核内中子及质子组成的D.核素指一种原子,而元素是指一类原子
答案:D
解析:在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核远的区域内运动,故A项错误;普通氢原子不含中子,故B项错的质子数不相同,所以它们不是同位素,故C项错误;核素指一种原子,而元素是指质子数相同的一类原子,故D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测3.(双选)核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是 ( )
A.最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素
B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素
D.最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素是非金属元素
答案:AD
解析:最外层只有一个电子的元素不一定是金属元素,如氢元素属于非金属元素,故A项正确;最外层有两个电子的元素不一定是金属元素,如氦元素最外层有两个电子,但氦元素属于非金属元素,故B项错误;原子核外各层电子数相等的元素不一定是非金属元素,如铍元素的原子有两个电子层,每层上都是2个电子,但铍元素是金属元素,故C项错误;最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素是氧元素,氧元素属于非金属元素,故D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测4.下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是( )
A.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D.核外电子排布相同的微粒化学性质可能相同
答案:A
解析:同种元素的原子具有相同的质子数,可能含有不同的中子数,如互为同位素的原子,故A项错误;Na+、Mg2+、O2-核外电子层结构相同,故B项正确;铝元素的原子序数是13,因此Al3+的核外电子数为13-3=10,故C项正确;核外电子排布相同的微粒,可能属于同一种元素,化学性质可能相同,故D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测5.有X、Y、Z三种元素,X元素原子核内无中子,Y元素原子核内有8个质子,Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同。
(1)写出X元素符号: 。画出Y元素的原子结构示意图: 。?
(2)写出Z单质与X2Y反应的化学方程式: 。?答案:(1)H (2)Cl2+H2O=HCl+HClO 解析:X元素的原子核内无中子,X为氢元素。Y元素原子核内有8个质子,Y为氧元素。Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同,Z为氯元素。
(1)X为氢元素,元素符号为H;氧原子结构示意图为
(2)X2Y为水,Z的单质为氯气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。第3课时 原子结构与元素原子得失电子能力
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.某元素原子最外层有2个电子,下列关于该元素叙述正确的是( )
A.是金属元素 B.是惰性气体元素
C.其最高价为+2价 D.不能准确判断
答案D
解析某元素原子的最外电子层只有2个电子,可能为He、Be、Mg等元素或某些过渡元素,若为He,一般化合价为0,若为Be、Mg元素,最高价为+2价。
2.下列各组中两种物质或微粒的化学性质几乎相同的是 ( )
A.O2、O3 B.H、D
C.Mg、Mg2+ D.H2O2、D2O
答案B
解析O2与O3互为同素异形体,结构不同,结构决定化学性质,因此两者的化学性质不同,故A项错误;H和D是氢元素的两种核素,核外电子排布相同,则化学性质相同,故B项正确;Mg最外层电子数为2,能与盐酸等多种物质发生反应,Mg2+最外层电子数为8,达到稳定结构,因此两者化学性质不同,故C项错误;H2O2具有强氧化性,D2O不具有强氧化性,因此两者的化学性质不同,故D项错误。
3.下列关于钠、钾的原子结构和性质的叙述中不正确的是 ( )
A.原子最外层都只有1个电子,在化学反应中容易失去最外层这个电子
B.都是强还原剂
C.都能在O2中燃烧生成过氧化物
D.都能与水反应生成强碱
答案C
解析碱金属元素原子最外层均只有1个电子,在化学反应中易失去最外层的1个电子,表现强还原性,都能与H2O反应生成强碱。在O2中点燃时,Li、Na分别发生反应4Li+O22Li2O,2Na+O2Na2O2;K、Rb、Cs在氧气中点燃时生成的氧化物更复杂,故C项错误。
4.下列叙述正确的是( )
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.如果两原子核外电子排布相同,则一定属于同种元素
D.只有在原子中,质子数才与核外电子数相等
答案C
解析A项,两种微粒的核外电子排布完全相同,其化学性质不一定相同,如F-与Na+核外电子排布相同,但化学性质不同。B项,凡单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布,如H+。D项,质子数与核外电子数相等的微粒可能是:①原子,如H、C、Ne等;②分子,如H2O、O2等。
5.下列各组中的性质比较,不正确的是( )
A.非金属性:N
B.得电子能力:Cl>S>P
C.失电子能力:K>Na>Mg
D.与盐酸反应的剧烈程度钾大于镁
答案A
解析最外层电子数相同,电子层数越多,非金属性越弱,故A错误,电子层数相同,最外层电子数越多,非金属性越强,金属性越弱,故B、C正确;金属性越强,失电子能力越强,与酸反应越剧烈,故D正确。
6.关于如图所示的两种微粒结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.它们的核外电子数相同
B.它们属于同种元素
C.甲表示阴离子,乙表示原子
D.它们的核外电子层数相同
答案B
解析根据结构示意图可知,核外电子数均为10,A项正确;甲、乙的原子序数分别是8、10,分别是氧、氖,B项错误;甲表示O2-、乙表示氖原子,C项正确;二者的核外均有两个电子层,D项正确。
7.根据如图所示的原子结构示意图回答下列问题。
(1)该原子的核内质子数为 。?
(2)该原子在化学反应中表现为较易 (填“得”或“失”)电子。?
(3)写出该元素组成的单质与稀盐酸反应的化学方程式: 。?
答案(1)13 (2)失 (3)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
解析(1)对于元素的原子来说,原子核内质子数等于原子核外电子数,也等于原子序数,所以根据原子结构示意图可知该原子的核内质子数为13。
(2)根据原子结构示意图可知,原子最外层有3个电子,容易失去最外层的3个电子,表现强的还原性。
(3)该元素是Al,是比较活泼的金属,可以与盐酸发生置换反应产生氢气,反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。
提升能力·跨越等级
1.下列事实能说明金属性Na>Al的是( )
A.Na最外层有一个电子,Al最外层有3个电子
B.Na能与冷水反应,而Al不能
C.Na的熔、沸点低于Al的
D.Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来
答案B
解析金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系,A项错误;可以通过金属与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱,B项正确;熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系,C项错误;Na进入盐溶液中首先与水反应,因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al,D项错误。
2.(双选)下列关于钠、钾、硫、氯几种元素的说法,错误的是( )
A.随着核电荷数的变化,钠、硫、氯原子中最外层电子离核越近
B.钠原子失去电子的能力强,氟原子得电子的能力强
C.钠与水的反应比钾与水的反应更剧烈
D.硫元素原子得电子能力强于氯元素的原子
答案CD
解析随着核电荷数的增大,钠、硫、氯原子中最外层电子离核越近,A项正确;钠原子失去电子的能力强,氟原子得电子的能力强,B项正确;钾比钠活泼,故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,C项错误;氯的非金属性比硫强,硫元素原子得电子能力弱于氯元素的原子,D项错误。
3.已知钡的失电子能力处于Na和K之间,则下列说法中可能实现的是( )
A.Ba可从KCl溶液中置换出钾
B.Ba可从冷水中置换出氢
C.在溶液中Zn可还原Ba2+生成Ba
D.Ba投入到NaOH溶液中,没有明显的现象
答案B
解析钡的失电子能力处于Na和K之间,即失电子能力K>Ba>Na,三者均与水反应。金属K、Na在溶液中均直接与水反应,所以Ba也直接与水反应,且金属性K>Ba,所以Ba不能从KCl溶液中置换出K,故A项错误;金属性为Ba>Na,Na与冷水反应生成H2,则Ba可从冷水中置换出H2,故B项正确;金属性Ba>Zn,则溶液中Zn不能还原Ba2+生成Ba,故C项错误;将Ba投入到NaOH溶液中,Ba与水反应生成H2,故D项错误。
4.对于AZX和 ZA+1X+两种粒子,下列叙述正确的是( )
A.质子数一定相同,质量数和中子数一定不同
B.化学性质几乎相同
C.一定都由质子、中子、电子构成
D.核电荷数,核外电子数一定相同
答案A
解析两种粒子的质子数为Z,质量数分别为A、A+1,中子数分别为A-Z,A+1-Z,A项正确;因质子数相同,则为同种元素的微粒,同种元素的原子和离子的化学性质不同,B项错误;若X为H,则没有中子,C项错误;AZX的质子数等于核外电子数, ZA+1X+的质子数比核外电子数多,D项错误。
5.下列叙述中能说明A金属比B金属活泼性强的是 ( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能
答案D
解析A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少不能说明A的金属性强于B,如Li的金属性弱于Ca,故A项错误;A原子的电子层数比B原子的电子层数多,不能说明A的金属性强于B,如Mg的金属性弱于Li,故B项错误;1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多,说明A失电子比B多,不能说明A的金属性强于B,故C项错误;常温下,A能从水中置换出氢气,而B不能,说明A的活泼性强于B,故D项正确。
6.M粒子的结构示意图为,下列有关该粒子的说法不正确的是( )
A.M粒子的符号可能是O2-、Ne、Mg2+等
B.n值只有5种可能
C.取含有M粒子的溶液进行焰色反应,若为黄色,则M的符号是Na+
D.n=13时,向含M粒子的溶液加入过量的氨水,最终有白色沉淀生成
答案B
解析O2-、Ne、Mg2+等的核外电子数为10,A正确;若M粒子是阴离子,n可能的值有6、7、8、9,若M粒子是原子,n为10,若M粒子是阳离子,n可能的值有11、12、13,B错误;钠元素的焰色反应呈黄色,含M粒子的溶液进行焰色反应,若为黄色,则M的符号是Na+,C正确;n=13时,M为Al3+,Al3+和过量的氨水反应只能生成白色的氢氧化铝沉淀,D正确。
7.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题:
(1)属于离子结构示意图的是 、 (填编号)。?
(2)性质最稳定的原子是 (填写编号,在本小题中下同),最容易失去电子的原子是 ,最容易得到电子的原子是 。?
(3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式为 。?
(4)在核电荷数为1~18的元素中,列举两个与B核外电子层排布相同的阳离子(E除外),写出阳离子的符号 、 。?
答案(1)B E (2)C D A (3)NaClNa++Cl- (4)Na+ Al3+
解析根据结构示意图可知A是氯原子,B是氧离子,C是氖原子,D是钠原子,E是镁离子。
(1)结构示意图中质子数与电子数不相等的是离子。
(2)稀有气体元素最外层已达到稳定结构,性质最稳定;元素的金属性越强越容易失去电子,元素的非金属性越强越容易得到电子。5种元素中D为Na,金属性最强,最容易失电子,A为Cl,最容易得电子。
(3)A、D两种元素形成的化合物为NaCl,在水溶液中氯化钠完全电离出钠离子和氯离子,电离方程式为NaClNa++Cl-。
(4)核外有10个电子的阳离子有钠离子、镁离子、铝离子。
8.现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如表所示:
元素代号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质分子为双原子分子,
是空气的主要成分。分子比较稳定
Y
M层比K层少1个电子
Z
有三个电子层,M层上有3个电子
(1)写出元素T的原子结构示意图: 。?
(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。?
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质与水反应剧烈
(3)元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。?
答案(1) (2)Na c
(3)N2H4+2H2O2N2+4H2O
解析T元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以次外层是K层,最外层是L层,K层排2个电子,L层排6个电子,所以是氧元素;X元素单质为双原子分子,是空气的主要成分,所以是氮元素;Y元素原子M层比K层少1个电子,其核外各层电子数分别是2、8、1,所以是钠元素;Z是铝元素。
(1)T为氧元素,其原子结构示意图为。
(2)Y、Z分别是钠、铝元素,金属性较强的是Na,比较金属强弱的方法有单质与水或酸反应的剧烈程度、金属活动性顺序等。
(3)氧元素与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2,H2O2可与N2H4发生氧化还原反应生成N2和H2O。
贴近生活·拓展创新
★请回答下列有关硼(B)元素的问题:
(1) 511B原子核内的中子数为 。?
(2) 511B的原子半径 (填“大于”或“小于”) 714N的原子半径。?
(3)硼元素原子得电子能力比氮元素原子得电子能力 (填“强”或“弱”)。?
(4)四氢硼锂(LiBH4)是一种重要的化学试剂,低温下可与HCl气体发生如下反应:2LiBH4+2HCl2LiCl+B2H6+2H2,该反应中,LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价。请回答下列问题。LiBH4中硼元素的化合价为 ;该反应的还原剂为 ;4 mol LiBH4完全反应后共失去 mol电子。?
答案(1)6 (2)大于 (3)弱 (4)+3价 LiBH4 4
解析(1) 511B的质量数为11,质子数为5,原子核内的中子数为11-5=6。
(2) 511B的原子半径比 714N的原子半径大。
(3)原子电子层数相同时,核电荷数越大,最外层电子离核越近,元素原子越容易得电子。
(4)因为LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价,而Li是+1价,所以LiBH4中硼元素的化合价为+3价;反应2LiBH4+2HCl2LiCl+B2H6+2H2中,HCl中氢元素化合价降低,氯化氢是氧化剂,LiBH4中的部分氢元素失电子做还原剂,由反应可知2 mol LiBH4完全反应转移2 mol 电子,所以4 mol LiBH4完全反应后共失去4 mol电子。
课件23张PPT。第3课时 原子结构与元素原子得失电子能力知识铺垫新知预习自主测试1.由金属活动顺序表可知活泼性K>Na>Mg。
2.Na与水剧烈反应,该反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。3.Na在空气中加热的化学方程式为2Na+O2 Na2O2,Mg在空气中燃烧的化学方程式为2Mg+O2 2MgO。知识铺垫新知预习自主测试一、钠、镁、钾元素原子的失电子能力
实验探究:比较钠、镁、钾三种金属元素原子失电子能力的强弱
(1)钠、镁与水反应的实验探究。知识铺垫新知预习自主测试(2)金属钠、钾与水反应的比较。 知识铺垫新知预习自主测试二、元素原子得失电子能力的影响因素
元素原子得失电子能力与原子的最外层电子数、核电荷数及电子层数均有关系。若原子的电子层数相同,则核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越难失电子而越易得电子。
若原子的最外层电子数相同,则电子层数越多,最外层电子离核越远,原子越易失电子而越难得电子。知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】元素的金属性强弱与失电子多少有没有关系?
提示:比较得电子能力、失电子能力强弱不能根据原子在反应中得失电子数目多少来判断,应该根据得失电子的难易程度判断。如Na的金属性强于Al。
【微思考2】元素原子失电子能力大小与元素金属性强弱有何关系?
提示:元素原子失电子能力的强弱能体现元素金属性的强弱,原子越易失电子,元素的金属性越强,原子越难失电子,元素的金属性越弱。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)还原性:Na>Mg>Al。 ( )
(2)氧化性:Na+>Mg2+>Al3+。 ( )
(3)金属原子失电子数目越多,还原性越强。 ( )
(4)金属钠可以从MgCl2溶液中置换出金属镁。 ( )
(5)Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多。 ( )
(6)因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强。 ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列关于钠、钾有关性质的说法正确的是( )
A.钠与水的反应更剧烈
B.钠原子电子层数比钾少,失电子能力比钾强
C.钾原子与钠原子最外层电子数相同,钾原子更容易失电子
D.钠比钾活泼
答案:C
解析:钾原子与钠原子最外层电子数相同,钾原子电子层数多,更容易失电子,故钾比钠活泼,钾与水反应更剧烈。任务一任务二素养脉络随堂检测 原子失电子能力的比较
问题探究
甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50 mL冷水,再各滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)的金属块,观察现象。
(1)哪种金属反应最剧烈?
(2)实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象,要想达到实验目的,可以采取什么措施?(已知常温下镁、铝与水基本不反应)
提示:(1)电子层数相同的原子,核电荷数越大,原子越难失电子,原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,原子越易失电子。故与水反应最剧烈的是金属钾。
(2)反应现象不明显是因为镁和铝在常温下与水几乎不反应。把烧杯中的冷水换成热水,镁与水反应现象更明显,把烧杯中的冷水换成盐酸,镁与盐酸反应更剧烈,会看到明显的现象。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
在化学反应中元素的原子失去电子的性质对应元素的金属性,元素的原子越易失去电子,元素的金属性越强。金属元素主要表现金属性。元素金属性的强弱取决于原子失电子能力的大小,而与失电子的多少及与酸反应生成H2的多少均没有直接关系。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例1下列说法错误的是( )
A.将小块钠和镁分别放入冷水中,可判断钠原子和镁原子的失电子能力强弱
B.在MgCl2与AlCl3溶液中分别加入过量的氨水,可判断镁原子与铝原子失电子能力强弱
C.根据电子层数和核电荷数,可判断硫原子与氯原子得电子能力的强弱
D.元素的金属性、非金属性分别与元素原子失电子能力和得电子能力相对应任务一任务二素养脉络随堂检测答案:B
解析:钠与冷水反应剧烈,镁与冷水几乎不反应,因此钠的失电子能力强于镁,A项正确;在MgCl2和AlCl3溶液中分别加入过量的氨水,均生成白色沉淀,现象相同,不能判断镁与铝的失电子能力强弱,B项错误;根据电子层数和核电荷数,可判断原子得电子能力强弱,C项正确;元素的金属性、非金属性分别与元素原子失电子能力和得电子能力相对应,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1下列单质中,与水反应最剧烈的是( )
A.K B.Cs C.Na D.Li
答案:B
解析:题给四种单质对应元素的原子最外层电子数相同,电子层数越多,原子半径越大,元素的原子失电子能力越强,元素的金属性越强,对应单质与水反应越剧烈。Cs的金属性最强,则Cs与水反应最剧烈。任务一任务二素养脉络随堂检测 原子结构与元素性质
问题探究
下列是几种原子的结构示意图:(1)①②对应元素化学性质是否相似?哪种元素原子得电子能力强?
(2)①③两种元素中哪种元素原子的得电子能力强?
提示:(1)①②原子最外层电子数相同,故化学性质相似;原子的最外层电子数相同,则电子层数越少,最外层电子离核越近,原子越易得电子,故氟元素原子得电子的能力强于氯。
(2)①③分别为Cl、S,二者原子都含有3个电子层,原子的电子层数相同,则核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越易得电子,故氯元素原子得电子的能力强于硫。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
在化学反应中元素的原子得电子的性质对应元素的非金属性。元素的原子越易得电子,元素的非金属性越强。非金属元素主要表现非金属性。元素非金属性的强弱取决于原子得电子能力大小,而与得电子的多少没有直接关系。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2下列对氯、硫两种元素及其单质性质的说法错误的是( )
A.硫原子得电子能力比氯原子强
B.Cl2能与H2S反应生成S,说明氧化性:Cl2>S
C.Cl原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子
D.Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS
答案:A
解析:硫原子得电子能力比氯原子弱,A项错误;Cl2能与H2S反应生成S,说明氧化性:Cl2>S,B项正确;氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子,C项正确;Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2在下列四种原子中,与氧原子化学性质相似的是( )答案:A
解析:A中是硫原子,最外层有6个电子,与氧原子化学性质相似,故A项符合题意;B中是镁原子,最外层有2个电子,易失去电子,与氧原子化学性质不同,B项不符合题意;C中是氖原子,最外层有8个电子,性质稳定,与氧原子化学性质不同,C项不符合题意;D中是碳原子,最外层有4个电子,不易得到或失去电子,与氧原子化学性质不同,D项不符合题意。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列元素的原子得电子能力最强的是( )
A.C B.N C.O D.F
答案:D
解析:C、N、O、F四种原子均有两个电子层,随核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,原子得电子能力逐渐增强。任务一任务二素养脉络随堂检测2.下列关于Na和Na+的叙述,错误的是( )
A.它们相差一个电子层
B.它们的化学性质相似
C.钠原子和钠离子均为同一元素
D.灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色
答案:B
解析:Na有3个电子层,最外层有1个电子,容易失去最外层电子;Na+有2个电子层,最外层8个电子,性质稳定。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是( ) 答案:A
解析:A、B、C、D各项分别为Ne、Al3+、Cl-、S2-,则最难发生化学反应的是Ne。任务一任务二素养脉络随堂检测4.(双选)下列说法正确的是( )
A.氟原子与氧原子的最外层电子数都是7
B.氯原子半径小于氟原子
C.从F到I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合的容易程度为F2>Cl2>Br2>I2
答案:CD
解析:卤素原子最外层有7个电子,氧原子最外层有6个电子,A项错误;卤素原子从F到I,电子层数依次增多,半径依次增大,原子核对最外层电子吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,故B项错误,C项正确;单质与H2化合的容易程度为F2>Cl2>Br2>I2,故D项正确。