秋季九年级化学上册第三单元物质构成的奥秘课题2原子的结构习题新版新人教版.docx
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秋季九年级化学上册第三单元物质构成的奥秘课题2原子的结构习题新版新人教版
课题2 原子的结构
答案:
(1)原子核
(2)质子 (3)正 (4)中子 (5)负 (6)核电荷数 (7)核外电子 (8)分层 (9)2 (10)8 (11)原子核及核电荷数 (12)电子层及该层上的电子数 (13)正 (14)> (15)负
(16)< (17)质子 (18)中子
1.原子的构成
(1)原子可以再分
很长时间以来,科学家都以为原子是简单的、不能分割的实心球体。
直到1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,才第一次揭开了原子的神秘面纱,知道原子还是可以再分的。
释疑点原子能否再分
原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不能再分,但是在其他条件下还能再分。
(2)原子的构成
谈重点原子核的特点
原子核居于原子中心,带正电荷,相对于整个原子来说,核外有一个很大的空间,这就是电子运动的区域。
原子核虽然小,但几乎集中了整个原子的质量,原子质量主要集中在原子核上。
原子核的特点可以概括为:
居于原子中心、带正电荷、体积小、相对质量较大。
(3)原子中各粒子的电性
粒子种类
电性
质子
一个单位正电荷
中子
不带电
电子
一个单位负电荷
(4)几种常见原子的构成
种类
质子数
中子数
电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
辨误区原子一定是由质子、中子、核外电子构成的吗
原子一般由质子、中子、核外电子这三种粒子构成,但某种氢原子中只有一个质子和一个核外电子,无中子。
(5)原子中各种粒子之间的关系
①原子中,质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等,中子不带电,整个原子不显电性。
②在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。
③不同种类的原子,核内质子数不同。
【例1】下列关于原子的叙述,正确的是( )
A.原子是不能再分的粒子
B.一切原子的原子核都是由质子和中子构成的
C.原子核内质子数等于核外电子数
D.原子核内质子数必等于中子数
解析:
A
×
原子在化学变化中不可再分
B
×
原子核一般由质子和中子构成,但某种氢原子核内无中子
C
√
原子核内质子数等于核外电子数,不一定等于中子数
D
×
答案:
C
2.原子核外电子的排布
(1)电子层
核外电子运动不像汽车、火车一样有自己的运动路线,但也有自己的运动特点:
在含有多个电子的原子里,电子的能量并不同。
能量低的电子通常在离核较近的区域内运动,能量较高的在离核较远的区域内运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。
释疑点电子层真实存在吗
在原子中,电子层并不真实存在,只是科学家为了研究方便而进行的一种人为规定。
(2)核外电子的分层排布
核外电子是在不同的电子层内运动的,人们把这种现象叫做核外电子的分层排布。
现在发现的元素原子核外电子最少的有1层,最多的有7层。
①电子层数、电子能量、离核远近关系
电子层数
电子 离核由近到远,能量由低到高
②核外电子的排布规律
a.第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层最多能容纳8个电子;
b.当第一层为最外层时,不超过2个电子;
c.电子尽先排在能量最低的内层,若内层排满有多余的电子再向外排。
(3)原子结构示意图
用原子结构示意图可以简明、方便地表示原子结构。
小圈及圈内数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。
下图是钠元素的原子结构示意图。
(4)原子结构与元素化学性质的关系
元素
分类
原子最外层
电子数
得失
电子
化学
性质
金属元素
一般少于4
易失去最外层电子
活泼,易发生化学反应
非金属元素
一般多于4
易得电子
稀有气体
元素
8(He为2)
不易得
失电子
稳定,极难发生化学反应
析规律最外层电子数决定元素的化学性质
元素得失电子的化学性质决定于该元素原子的最外层电子数。
最外层电子数相同的原子,其化学性质相似。
【例2】根据给出的原子结构示意图,回答下列问题:
He Mg Ca
(1)Mg和Ca的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)He的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)。
由此可知,最外层电子数相同时,化学性质________(填“一定”或“不一定”)相似。
解析:
由原子结构示意图知,Mg和Ca的最外层电子数均为2,故二者都易失去2个电子,化学性质活泼;He虽然最外层(也是第1层)也是2个电子,但却达到了相对稳定结构,不易得失电子,化学性质不活泼。
可见,最外层电子数相同时,元素的化学性质不一定相似。
答案:
(1)活泼
(2)不活泼 不一定
3.离子的形成
(1)离子的概念
带电荷的原子(或原子团)叫做离子。
(2)离子的分类
①阳离子:
带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子,如Na+、Ca2+、NH(铵根离子)。
②阴离子:
带负电荷的原子(或原子团)叫做阴离子,如O2-、Cl-、OH-。
(3)离子的形成
原子失去电子,带正电荷,形成阳离子(核电荷数=质子数>电子数)。
原子得到电子,带负电荷,形成阴离子(核电荷数=质子数<电子数)。
(4)离子的表示方法
①离子的表示方法
在元素符号(或原子团)的右上角标出所带的电荷及电性。
标法是先写数字后写“+”“-”号,读作“几个单位的正(负)电荷”。
例如,带2个单位负电荷的氧离子,可表示为“O2-”。
只带1个单位电荷时,数字1省略不写,如Na+、Cl-等;若要表示几个离子,直接在离子符号前加上数字,如2个钠离子表示为“2Na+”。
②较复杂的离子(带电原子团,由两种以上元素原子组成,称为某某根离子)
离子名称
离子符号
离子所带电荷
氢氧根离子
OH-
-1
硫酸根离子
SO
-2
硝酸根离子
NO
-1
碳酸根离子
CO
-2
碳酸氢根离子
HCO
-1
铵根离子
NH
+1
③离子中数字的含义
(5)离子化合物的形成过程
以氯化钠的形成过程为例:
因为钠原子的最外层电子数为1,倾向于失去1个电子;氯原子的最外电子层上有7个电子,倾向于得到1个电子。
当钠原子和氯原子化合时,钠原子就会失去1个电子给氯原子,氯原子得到电子之后,形成最外层电子达到8电子的稳定结构的Na+和Cl-,二者互相结合,成为NaCl,可用下图表示:
NaCl
【例3—1】下列关于Na和Na+的说法,不正确的是( )
A.核内质子数相同
B.核外电子数相同
C.核电荷数相同
D.相对原子质量相同
解析:
Na变成Na+的过程中,发生改变的只是核外电子数,原子核不变,故质子数、核电荷数没变化。
原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小,可以忽略不计。
答案:
B
(6)物质与其构成粒子之间的关系
构成物质的粒子有分子、原子、离子,物质与其构成粒子之间的关系如下图所示:
【例3—2】下列关于分子、原子、离子的说法,其中正确的是( )
A.原子是最小的微粒,不可再分
B.钠原子的质子数大于钠离子的质子数
C.当二氧化碳气体变成干冰时,二氧化碳分子间不存在间隔
D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
解析:
A
×
原子在化学变化中不可再分,离开这一条件,原子可分成原子核和核外电子
B
×
钠原子变为钠离子只是失去一个电子,原子核内质子数不变
C
×
分子之间有间隔,由气态变为液态和固态只是分子间的间隔变小了
D
√
分子、原子、离子都是构成物质的粒子
答案:
D
4.相对原子质量
(1)原子的实际质量
①不同原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以每个原子的质量也不同。
粒子种类
质量
质子
1.6726×10-27kg
中子
1.6749×10-27kg
电子
质子质量的1/1836
②原子的质量很小,例如1个氧原子的质量为2.657×10-26kg。
(2)相对原子质量
①使用原因
由于原子的实际质量太小,书写和使用都不方便,所以采用相对原子质量。
②概念
以一种碳原子(核内有6个质子和6个中子)的质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。
③表达式
相对原子质量=
其中,一种碳原子(含6个质子和6个中子的碳原子)质量的1/12约为1.661×10-27kg。
④举例
氧原子的相对原子质量=≈16
⑤相对原子质量与质子数、中子数的关系:
相对原子质量=质子数+中子数
辨误区相对原子质量就是原子的实际质量吗
相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。
相对原子质量越大,原子的实际质量也越大。
⑥查元素的相对原子质量
可从元素周期表中查或从相对原子质量表(附录Ⅱ)中查,也可从物理、化学手册中查。
【例4—1】下列说法正确的是( )
A.相对原子质量和原子质量都没有单位
B.氢的相对原子质量为1,所以氢的原子质量为1g
C.相对原子质量只是一个比值
D.一个碳原子的质量为1.993×10-26kg,一个铁原子的质量为9.288×10-26kg,碳原子的相对原子质量大于铁原子的相对原子质量
解析:
A
×
原子质量很小,有单位,相对原子质量是一个比值,单位为“1”
C
√
B
×
氢的相对原子质量为1,实际质量约为1.67×10-27kg,并非1g
D
×
由相对原子质量定义知,原子质量越大,相对原子质量也越大
答案:
C
【例4—2】我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值,其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。
则下列说法正确的是( )
A.铕元素的原子质子数为63
B.铕元素的原子中子数为63
C.铕元素的原子核外电子数为152
D.铕元素的原子的质量为152
解析:
铕元素的原子质子数=核电荷数=核外电子数=63,中子数=相对原子质量-质子数=152-63=89;铕元素原子的相对质量为152,而不是实际质量。
答案:
A
5.原子和离子的比较
(1)相同点
①都是构成物质的一种粒子。
②同种元素的原子和离子,核内质子数相同,核电荷数相同,相对原子质量也相同。
(2)区别
原子:
电中性,质子数=电子数。
阳离子:
带正电,质子数>电子数。
阴离子:
带负电,质子数<电子数。
可见,判断原子、离子的依据是质子数与电子数的关系。
(3)联系
阳离子原子阴离子
【例5】(综合题)现有以下6种微粒的结构示意图,如图所示:
A B C
D E F
(1)表示原子的是________(填序号,下同)。
(2)表示阳离子的是________。
(3)表示阴离子的是________。
解析:
原子中,质子数=电子数=核电荷数,故A、C、F为原子,D、E中质子数>电子数,显正电,为阳离子;B中质子数<电子数,显负电,为阴离子。
答案:
(1)ACF
(2)DE (3)B
6.求相对原子质量的方法
(1)已知原子的实际质量时,根据相对原子质量的表达式来求。
相对原子质量=
=
例如,一个氯原子的质量是5.885×10-26kg,则:
氯原子的相对原子质量=≈35.4
(2)已知原子的质子数(核电荷数或核外电子数)和中子数时,根据相对原子质量=质子数+中子数来求。
例如,某种钠元素原子核内有11个
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