化学必修一第三单元 人类对原子结构的认识精练

2019-2020学年苏教版化学高一上学期必修一

专题1第三单元《人类对原子结构的认识》教案例题和练习题

基础梳理

1．原子的构成：

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．存在数据关系：

（1）质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)。

（2）电性关系：

原子：核电荷数=质子数=核外电子数 

阴离子：质子数=核外电子数－电荷数 

阳离子：质子数=核外电子数+电荷数

3．表示方法：

其中X——表示X元素的元素符号；Z——表示X元素的原子的质子数；A——表示X元素的原子的质量数。

4．几个概念：

    原子质量：即原子的真实质量也称原子的绝对质量。单位 kg

粒子相对质量：

               注：①单位 1（一般不写出）

②粒子：可以原子、质子、中子、电子、微观粒子

③质子、中子的相对质量约为1

质量数：原子中质量数与质子数得和

5. 核素、同位素

核素：具有一定质子数和一定中子数的某种原子

同位素：质子数相同而质量数（或中子数）不同原子的互称

H：H  H(D)  H(T)   氢元素有三种核素，三种核素间互称同位素。

元素的相对原子质量：=A1×a1%+A2×a2%+……

A1、A2……为核素的相对原子质量

a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数

6 、核素与元素的关系：

有的元素有多种核素，如C元素、O元素；有的元素只有一种核素，如Na元素。自然界仅有一种核素存在的元素称为单核素元素，如氦、氟、铝、钠等20种元素。

例题解析

例1  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

分析：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。

例2．下列关于原子说法中，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

思路分析：了解原子结构中质子中子电子三者间在质量上和在所带电荷上的关系；同时要构建出它们的空间位置关系。

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。

解题：B 

例3  某元素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

分析：本题设置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的(核素)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。

例4 （1）原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir〕元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是,则其核内的中子数是
　　A.77　　　　　B.114　　　　　C.191　　　　D.268

（2）已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为
　　A.39∶61　　　B.61∶39　　　 C.1∶1　　　 D.39∶11

分析：本题将以当年科技界的一个惨痛的焦点问题：“铱星计划”因缺乏市场需求，曲高和寡，不得不宣布破产为背景，对考生进行有关原子结构知识的考查，使学生在解答问题的同时也在深深的思考“科技应如何转化为生产力”，对学生将来进入社会更好的发挥能力起到很好的警示作用。

第1问，由质量数＝质子数＋中子数　得：其核内的中子数＝191－77＝114，B正确；

第2问，常见的解法：设的原子个数百分比为x％，则有：

191×x％＋193×（1－x％）＝192.22，

解得：x％＝39％

故答案为　1、B　　　2、A    

基础训练

1. H、D、T、H+可以用来表示（    ）

 A．同一种原子     B．化学性质不同的氢原子

 C．氢元素      D．氢的四种核素

2. （2005年高考辽宁文理综合）在下列分子中，电子总数最少的是（     ）

A  H2S    B  O2    C  CO    D  NO

3. 电子数相等的微粒叫等电子体，下列各组微粒属于等电子体的是（     ）

A. N2O4和NO2          B. CH4 和NH4+

C. Al3+ 和 OH-         D. NO 和CO

4. 已知元素R有某种同位素的氯化物RClX，该氯化物中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                                 (    )

   A.   B.  C.  D.

5. （2005年高考辽宁文理综合）关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是（     ）

A  原子半径比阴离子半径小

B  原子半径比阴离子半径大

C  原子半径比阳离子半径小

D  带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大

6. （2005年高考上海卷）下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是

    A．D3O+         B．Li+         C．OD—          D．OH—

7. 在恒定温度下，向100克饱和Ba(OH)2溶液中加入1.55克由18O组成的氧化钡粉未，充分反应后静置，在溶液下部有白色固体出现，下列叙述正确的是(     )
   A.溶液质量与白色固体的质量均保持不变
   B.溶液浓度和PH值均保持不变，溶液下部是1.73克氢氧化钡固体
   C. 溶液中钡离子与氢氧根离子的数目均保持不变，18O存在于溶液和固体中，固体质量大于1.73克
   D.溶液中钡离子与氢氧根离子的物质的量的浓度保持不变，18O存在于溶液和固体中，固体质量小于1.73克

8. 钛（Ti）金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素、、、、中，中子数不可能为  (      )

A  30     B  28      C  26        D  24 

9. 1999年诺贝尔物理学奖授予两位荷兰科学家，他们研究了亚原子粒子之间电弱相互作用的量子结构，为粒子物理理论提供了更加坚实的数学基础，根据他们的理论可以精确计算夸克的质量，并在欧洲和美国的加速器上得到实验的证实。涉及该项研究的基础知识，下列说法正确的是(      )

A. 亚原子粒子泛指比原子更小的粒子

B. 组成物质的最小微粒是质子、中子和电子

C. 量子结构是一种连续的固定结构

D. 原子核内的核子之间只存在核力作用

10. 据测，哈雷彗星上碳的两种同位素12C和13C的原子个数比为65∶1，而地球上12C和13C的原子个数比为89∶1。地球上碳元素的相对原子质量是12.011，那么哈雷彗星上碳元素的相对原子质量应是(      )

A. 12.000     B. 12.009     C. 12.015     D. 12.980

11. 一个12C原子的质量为a kg，一个12C16O2分子的质量为b kg，若以12C16O2中的一个氧原子质量的1/16作为相对原子质量标准，则12C16O2的相对分子质量为

A．       B．       C．      D．

12. 填表。

13. 用符号填空：a质子数；b中子数；c核外电子数；d最外层电子数。

（1）原子种类由_______________决定，

（2）元素种类由_______________决定，

（3）核电荷数由_______________决定，

（4）相对原子质量由_______________决定，

（5）元素的化合价主要由_______________决定，

（6）元素的化学性质主要由_______________决定。

14. 根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：（填编号）

（1）其中属于阴离子的是           ，

（2）属于金属元素的是           ，

（3）具有相似化学性质的是        。

15.由钾和氧组成的物质含钾的质量分数是，其阴离子只有过氧根离子（O22—）和超氧根离子（O2—）两种。求在此物质中，过氧根离子和超氧根离子的个数比

参考答案

1.C   2.C   3.BC  4.D   5.A   6.D   7.D   8.A   9.A   10.C   11.B  

12.

13. （1）a、b   （2）a   （3）a   （4）a、b   （5）d   （6）a、d  

14. （1）B    （2）D    （3）A、C   

15. 1∶2