高三化學(xué)教案：《原子結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　本文題目：高三化學(xué)教案：原子結(jié)構(gòu)

　　1、了解元素、核素、同位素含義;知道核素在醫(yī)療、新能源開發(fā)等方面的應(yīng)用。

　　2、了解原子的構(gòu)成，了解質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間的相互關(guān)系，理解AZX 的含義。

　　3、從原子結(jié)構(gòu)示意圖的角度了解前18號(hào)元素的原子核外電子的排布規(guī)律。

　　中子N(不帶電荷) 同位素 (核素)

　　原子核 → 質(zhì)量數(shù)(A=N+Z) 近似相對(duì)原子質(zhì)量

　　質(zhì)子Z(帶正電荷) → 核電荷數(shù) 元素 → 元素符號(hào)

　　原子結(jié)構(gòu) 最外層電子數(shù)決定主族元素的 決定原子呈電中性

　　電子數(shù)(Z個(gè))

　　化學(xué)性質(zhì)及最高正價(jià)和族序數(shù)

　　體積小，運(yùn)動(dòng)速率高(近光速)，無固定軌道

　　核外電子 運(yùn)動(dòng)特征

　　電子云(比喻) 小黑點(diǎn)的意義、小黑點(diǎn)密度的意義。

　　排布規(guī)律 → 電子層數(shù) 周期序數(shù)及原子半徑

　　表示方法 → 原子(離子)的電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖

　　第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)

　　1. 三個(gè)基本關(guān)系

　　(1)數(shù)量關(guān)系：質(zhì)子數(shù) = 核電荷數(shù) = 核外電子數(shù)(原子中)

　　(2)電性關(guān)系：

　�、僭�子中：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)

　�、陉栯x子中：質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)

　�、坳庪x子中：質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-電荷數(shù)

　　(3)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)

　　2. 對(duì)于公式：質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)，無論原子還是離子，該公式均適應(yīng)。

　　原子可用 表示，質(zhì)量數(shù)A寫在原子的右上角，質(zhì)子數(shù)Z寫在原子的左下角，上下兩數(shù)值的差值即為中子數(shù)。原子周圍右上角以及右下角或上面均可出現(xiàn)標(biāo)注，注意不同位置標(biāo)注的含義，右上角為離子的電性和電荷數(shù)，寫作n ;右下角為微粒中所含X原子的個(gè)數(shù)，上面標(biāo)注的是化合價(jià)，寫作 n形式，注意與電荷的標(biāo)注進(jìn)行正確區(qū)分，如由氧的一種同位素形成的過氧根離子，可寫作 O(-1) 。

　　原子結(jié)構(gòu)及離子結(jié)構(gòu)中各種基本微粒間的關(guān)系

　　原子種類 微粒之間的關(guān)系

　　中性原子 A

　　Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=

　　核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

　　陽離子 A n+

　　原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+n

　　陰離子 A m-

　　Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-m

　　3.核外電子

　　核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

　　1.原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展。經(jīng)歷了以下五個(gè)發(fā)展階段：

　�、�1803年英國(guó)化學(xué)家道爾頓家建立了原子學(xué)說;

　�、�1903年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子建立了“葡萄干布丁”模型;

　　③1911年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子結(jié)構(gòu)的核式模型;

　�、�1913年丹麥科學(xué)家玻爾建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型;

　�、�20世紀(jì)20年代建立了現(xiàn)代量子力學(xué)模型。

　　2.核外電子運(yùn)動(dòng)特征：在很小的空間內(nèi)作高速運(yùn)動(dòng)，沒有確定的軌道。

　　3.電子運(yùn)動(dòng)與宏觀物體運(yùn)動(dòng)的描述方法的區(qū)別

　　描述宏觀物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)：計(jì)算某時(shí)刻的位置、畫出運(yùn)動(dòng)軌跡等。

　　描述電子的運(yùn)動(dòng)：指出它在空間某區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少。

　　4.核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的形象化描述——電子云：電子在原子核外高速運(yùn)動(dòng)，像帶負(fù)電的“云霧”籠罩在原子核的周圍，人們形象地把它叫做電子云。電子云實(shí)際上是對(duì)電子在原子核外空間某處出現(xiàn)的概率多少的形象化描述，圖中的小黑點(diǎn)不表示電子的個(gè)數(shù)，而是表示電子在該空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多少。參見上頁“氫原子基態(tài)電子云圖”。

　　5.核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的具體化描述

　　⑴核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由能層、能級(jí)、電子云的空間伸展方向、電子的自旋狀態(tài)四個(gè)方面來描述，換言之，用原子軌道(或軌道)和電子的自旋狀態(tài)來描述。

　�、颇軐�(電子層、用主量子數(shù)n表示)：按核外電子能量的高低及離核平均距離的遠(yuǎn)近，把核外電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域分為不同的能層(電子層)。目前n的取值為1、2、3、4、5、6、7，對(duì)應(yīng)的符號(hào)是英文字母K、L、M、N、O、P、Q。一般地說：n值越大，電子離核的平均距離越遠(yuǎn)、能量越高，即E(n=1)

　　⑶能級(jí)(電子亞層、用角量子數(shù)l表示)：在多電子原子中，同一能層(電子層)的電子，能量也可能不同，還可以把它們分為不同的能級(jí)或電子亞層(因?yàn)檫@些不同的能量狀態(tài)的能量是不連續(xù)的，像樓梯的臺(tái)階一樣，因?yàn)榉Q為能級(jí))。用角量子數(shù)l來描述這些不同的能量狀態(tài)。對(duì)于確定的n值，角量子數(shù)l的取值有n個(gè)：0、1、2、3、(n-1)，分別用s、p、d、f……表示。E(ns)

　�、入娮釉频目臻g伸展方向(用磁量子數(shù)m表示)：對(duì)于確定的能層和能級(jí)(n、l已知)，能級(jí)的能量相同，但電子云在空間的伸展方向不一定相同，每一個(gè)空間伸展方向稱為一個(gè)軌道，用磁量子數(shù)m來描述。不同能層的相同能級(jí)，其空間伸展方向數(shù)相同，即軌道數(shù)相同。

　　S能級(jí)(亞層)是球形，只有1個(gè)伸展方向;p能級(jí)(亞層)是亞鈴形，有3個(gè)伸展方向(三維坐標(biāo)的三個(gè)方向);d、f能級(jí)(亞層)形狀比較復(fù)雜，分別有5、7個(gè)伸展方向。

　�、稍�子軌道(或軌道)：電子在原子核外出現(xiàn)的空間區(qū)域，稱為原子軌道。在量子力學(xué)中，由能層(電子層、主量子數(shù)n)、能級(jí)(電子亞層、角量子數(shù)l)和電子云的空間伸展方向(磁量子數(shù)m)來共同描述。

　　由于原子軌道由n、l、m決定，由此可以推算出：s、p、d、f能級(jí)(亞層)分別有1、3、5、7個(gè)軌道;n=1、2、3、4、…時(shí)，其對(duì)應(yīng)電子層包含的軌道數(shù)分別為1、4、9、16…，即對(duì)于主量子數(shù)為n的電子層，其軌道數(shù)為n2。

　�、孰娮拥淖孕隣顟B(tài)：電子只有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種自旋方向，用自旋量子數(shù)ms表示。

　　【例1】(2010江蘇卷，2)水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是

　　A.H2O的電子式為

　　B.4℃時(shí)，純水的pH=7

　　C. 中，質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍

　　D.273K、101kPa，水分子間的平均距離 ： (氣態(tài))> (液態(tài))> (固態(tài))

　　【答案】C

　　【解析】本題主要考查的是有關(guān)水的化學(xué)基本用語。A項(xiàng)，水是共價(jià)化合物，其分子的電子式為 ;B項(xiàng)，溫度升高，水的電離程度增大， C項(xiàng)，一個(gè) 分子中，其質(zhì)量數(shù)為20，質(zhì)子數(shù)為10，D項(xiàng)，在溫度壓強(qiáng)一定時(shí)，它只能呈一種狀態(tài)。綜上分析可知，本題選C項(xiàng)

　　【例2】(河南省方城五高2010屆高三上學(xué)期期中考試)下列敘述正確的 ( )

　　A. 14N和15N具有相同的質(zhì)量數(shù) B. 14N和15N所含的電子數(shù)不同

　　C.N4和N2是同素異形體 D. 14N和N4互為同位素

　　答案 C

　　第2課時(shí) 原子核外電子排布規(guī)律

　　1.構(gòu)造原理

　�、艠�(gòu)造原理：隨著核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按右圖順序填入核外電子運(yùn)動(dòng)軌道(能級(jí))，叫做構(gòu)造原理。

　�、颇芗�(jí)交錯(cuò)：由構(gòu)造原理可知，電子先進(jìn)入4s軌道，后進(jìn)入3d軌道，這種現(xiàn)象叫能級(jí)交錯(cuò)。

　�、钦f明：構(gòu)造原理并不是說4s能級(jí)比3d能級(jí)能量低(實(shí)際上4s能級(jí)比3d能級(jí)能量高)，而是指這樣順序填充電子可以使整個(gè)原子的能量最低。也就是說，整個(gè)原子的能量不能機(jī)械地看做是各電子所處軌道的能量之和。

　　2.能量最低原理

　　現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原理。

　　構(gòu)造原理和能量最低原理是從整體角度考慮原子的能量高低，而不局限于某個(gè)能級(jí)。

　　3.泡利原理和洪特規(guī)則

　　⑴泡利(不相容)原理：基態(tài)多電子原子中，不可能同時(shí)存在4個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。換言之，一個(gè)軌道里最多只能容納兩個(gè)電子，且電旋方向相反(用“↑↓”表示)，這個(gè)原理稱為泡利(Pauli)原理。

　�、坪樘匾�(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道(能量相同)時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則叫洪特(Hund)規(guī)則。比如，p3的軌道式為 或 ，而不是 。

　�、呛樘匾�(guī)則特例：當(dāng)p、d、f軌道填充的電子數(shù)為全空、半充滿或全充滿時(shí)，原子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14時(shí)，是較穩(wěn)定狀態(tài)。

　　前36號(hào)元素中，全空狀態(tài)的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充滿狀態(tài)的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充滿狀態(tài)的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。

　　4.原子光譜

　�、呕鶓B(tài)：電子按構(gòu)造原理的順序進(jìn)入原子核外的軌道，此時(shí)整個(gè)原子的能量最低，稱之為基態(tài)。

　　基態(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子。

　�、萍ぐl(fā)態(tài)：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，此時(shí)原子的能量較基態(tài)高，叫激發(fā)態(tài)。

　　基態(tài)和激發(fā)態(tài)間、不同激發(fā)態(tài)間能量是不連續(xù)的，像樓梯的臺(tái)階一樣。

　�、请娮拥能S遷：電子由較高能量的激發(fā)態(tài)(可有多個(gè)激發(fā)態(tài))躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，會(huì)放出能量，發(fā)光是釋放能量的主要形式之一。反之，電子由較低能量的基態(tài)或激發(fā)態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)或能量較高的激發(fā)態(tài)時(shí)，會(huì)吸收能量，吸收光是吸收能量的形式之一。

　�、仍�子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，會(huì)吸收或釋放不同波長(zhǎng)的光，可以用光譜儀來記錄、鑒別，稱之為原子光譜。

　　在現(xiàn)代化學(xué)中，利用不同元素的原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。

　　5.核外電子排布的一般規(guī)則

　�、琶總�(gè)電子層(主量子數(shù)為n)所能容納的電子數(shù)最多為2n2個(gè)(泡利原理)。

　�、圃�子最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè));能級(jí)交錯(cuò)。

　�、窃�子次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè))。能級(jí)交錯(cuò)。

　　6.核外電子排布的表示方法

　�、旁�子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)(示意)圖： 圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示能層(電子層)，弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層(電子層)中的電子數(shù)。如鎂原子的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖為(見右圖)：

　�、齐娮优挪际剑涸谀芗�(jí)符號(hào)的右上方用數(shù)字表示該能級(jí)上排布的電子數(shù)目的式子。有原子的電子排布式、原子最外層的電子排布式、離子的電子排布式等不同的用法。

　　例如，氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;氯離子Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6;氯原子最外層的電子排布式3s23p5。

　　為避免電子結(jié)構(gòu)過長(zhǎng)，通常把內(nèi)層已達(dá)到稀有氣體的電子層寫成“原子芯”(原子實(shí))，并以稀有氣體符號(hào)加方括號(hào)表示。例如： 氯 [Ne]3s23p5 鈧 [Ar] 3d14s2

　　⑶軌道表示式：表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子。

　　如7N的軌道表示式為 1s 2s 2p

　　↑↓ ↑↓

　　【例1】(2010山東卷，32)

　　碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

　　(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，每個(gè)碳原子通過　　　　雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠　　　　結(jié)合在一起。

　　(2)CH4中共用電子對(duì)偏向C，SiH4中共用電子對(duì)偏向H，則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤　　　　?br />
　　(3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角　　　120°(填“>”“<”或“=”)。

　　(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是：Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn)，Ba2+處于晶胞中心，O2-處于晶胞棱邊中心，該化合物化學(xué)式為　　　　　　　，每個(gè)Ba2+與　　　　個(gè)O2-配位。

　　解析：(1)石墨的每個(gè)碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳原子還有一個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道，并含有一個(gè)未成對(duì)電子，這些平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu)。因碳納米管結(jié)構(gòu)與石墨類似，可得答案。

　　(2)共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子，故電負(fù)性：C>H >Si。

　　(3) SnBr2分子中，Sn原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目是(4+2)/2=3，配位原子數(shù)為2，故Sn原子含有故對(duì)電子，SnBr2空間構(gòu)型為V型，鍵角小于120°。

　　(4)每個(gè)晶胞含有Pb4+：8× =1個(gè)，Ba2+：1個(gè)，O2-：12× =3個(gè)，故化學(xué)式為：PbBaO3。Ba2+處于晶胞中心，只有1個(gè)，O2-處于晶胞棱邊中心，共12個(gè)，故每個(gè)Ba2+與12個(gè)O2-配位

　　答案：(1) sp2 范德華力

　　(2) C>H >Si

　　(3) <

　　【例2】(2010安徽卷，25)

　　X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表：

　　元素 相關(guān)信息

　　X X的基態(tài)原子核外3個(gè)能級(jí)上有電子，且每個(gè)能級(jí)上的電子數(shù)相等

　　Y 常溫常壓下，Y單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口附近沉積

　　Z Z和Y同周期,Z的電負(fù)性大于Y

　　W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34

　　(1)Y位于元素周期表第　　　周期表　　　族，Y和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性較強(qiáng)的是　　　　　　(寫化學(xué)式)。

　　(2)XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在　　　個(gè)σ鍵。在H―Y、H―Z兩種共價(jià)鍵中，鍵的極性較強(qiáng)的是　　　　，鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)的是　　　　　。

　　(3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是　　　　　　　　　　　。W2Y在空氣中煅燒生成W2O的化學(xué)方程式是　　　　　　　　 　　　　　　。

　　(4)處理含XO、YO2煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Y。

　　已知：

　　XO(g)+ O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ?mol-2

　　Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ?mol-1

　　此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　答案：(1)3 VIA HClO4

　　(2)2 H-Z H-Y

　　(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2

　　(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol

　　解析：由表中可知，X為C Y為 S Z為 Cl W為Cu

　　第3課時(shí) 相對(duì)原子質(zhì)量

　　同位素及相對(duì)原子質(zhì)量

　　同

　　位

　　素 定義 具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱同位素

　　特性 1. 同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同.

　　2. 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的.

　　判定

　　方法 它反映的是同種元素的不同原子間的關(guān)系.故單質(zhì)、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關(guān)系。只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素;如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。

　　注意 天然存在的元素中，許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而發(fā)現(xiàn)的原子種數(shù)多于元素的種數(shù)。

　　相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 按初中所學(xué)的相對(duì)原子質(zhì)量的求算方式是：一個(gè)原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的 的比值。顯然，所用原子質(zhì)量是哪種同位素原子的質(zhì)量，其結(jié)果只能是該同位素的相對(duì)原子質(zhì)量。故該定義嚴(yán)格說應(yīng)是同位素的相對(duì)原子質(zhì)量。該比值的近似整值即為該同位素的近似相對(duì)原子質(zhì)量，其數(shù)值等于該同位素的質(zhì)量數(shù)。

　　元素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量 因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對(duì)原子質(zhì)量就不合適了。元素的相對(duì)原子質(zhì)量是用天然元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量及其原子含量算出來的平均值。數(shù)字表達(dá)式為 =M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的質(zhì)量數(shù)替代其相對(duì)原子量進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果就是元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量(計(jì)算結(jié)果通常取整數(shù))。我們通常采用元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。

　　【例1】(汕頭二模)某元素一種同位素的原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列說法正確的是( )

　　A.不能由此確定該元素的原子量

　　B.這種元素的原子量為(m+n)

　　C.若碳原子質(zhì)量為w g，此原子的質(zhì)量為(m+n)w g

　　D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量

　　[解析]元素的相對(duì)原子質(zhì)量是各同位素相對(duì)原子質(zhì)量的平均值，所以A正確，B不正確。由相對(duì)原子質(zhì)量的概念，若設(shè)該核素一個(gè)原子的質(zhì)量為x，并且我們用該核素的質(zhì)量數(shù)代替核素的相對(duì)原子質(zhì)量時(shí)，方有 ，即x= ，C不正確。在原子核內(nèi)，一個(gè)中子的質(zhì)量比一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量略大，但核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)無法確定，因此D不正確。

　　[答案]A

　　[規(guī)律總結(jié)]分清相對(duì)原子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)的有關(guān)概念，切不可用核素的相對(duì)原子質(zhì)量代替元素的相對(duì)原子質(zhì)量。

　　【例2】元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″兩種同位素， R′和R″的原子量分別為a和b，R元素中R′和R″原子的百分組成分別為 x 和 y ，則R元素的碳酸鹽的式量是

　　A.2(ax+by)+60 B. ax+by+60 C.(ax+by)/2+60 D. ay+bx+60

　　【 解析】本題考察元素(平均)相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算。根據(jù)題給信息，R元素有兩種同位素，其(平均)相對(duì)原子質(zhì)量為(ax+by)。根據(jù)ⅠA族元素R的碳酸鹽的化學(xué)式為R2CO3，求得其相對(duì)分子質(zhì)量。答案：A。

　　原子結(jié)構(gòu)單元檢測(cè)

　　1、美國(guó)科學(xué)家將兩種元素鉛和氫的原子核對(duì)撞，獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118，中子數(shù)為175的超重元素，該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是(　　)

　　A.57　　 B.47　　　 C.61　　　 D.293

　　2、已知某元素陰離子Rn-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n)，其中A為原子的質(zhì)量數(shù)。則mg Rn-中的電子總數(shù)為(　　)

　　A. 　　　 B. C. 　　 D.

　　3、在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外層時(shí)，容納電子數(shù)最多與(n-1)層相同。當(dāng)它作為電子的次外層時(shí)，其電子數(shù)比(n-1)層多10個(gè)，則此電子層是(　　)

　　A.K層　　　 B.L層　　 C.M層　　 D.N層

　　4、　下列說法正確的是(　　)

　　A.原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成

　　B.質(zhì)量數(shù)跟原子的相對(duì)原子質(zhì)量相等

　　C.質(zhì)子數(shù)相同的粒子其化學(xué)性質(zhì)不一定相同

　　D.某種粒子最外層上有8個(gè)電子，則一定是稀有氣體元素的原子

　　5、X、Y、Z和R分別代表四種元素，如果四種aXm+、bYn+、cZn-、dRm-離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù))，則下列關(guān)系正確的是

　　A、a-c=m-n　　　 B、a-b=n-m　　　 C、c-d=m+n　 　　D、b-d=n+m

　　6、硼有兩種天然同位素510B、511B，硼元素的相對(duì)原子質(zhì)量為10.80，則對(duì)硼元素中510B質(zhì)量百分含量(即質(zhì)量分?jǐn)?shù))的判斷正確的是

　　A、20%　　　 　　B、略大于20%　　　 C、略小于20%　　　 D、80%

　　7、R為短周期元素，其原子所具有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2，它可能形成的常見的含氧酸根離子有：

　�、賀2O42-　 ②RO42-　 ③R2O32-　 ④RO32-。下列判斷正確的是

　　A、若它能形成①時(shí)，則不可能形成②，③

　　B、若它能形成②時(shí)，則還可以形成③，④

　　C、若它能形成②時(shí)，則不可能形成④

　　D、若它能形成①時(shí)，則不可能形成④

　　8、第二主族元素R的單質(zhì)及其相應(yīng)氧化物的混合物12g，加足量水完全反應(yīng)后蒸干，得到的固體16克，試推測(cè)該元素可能為(　 )

　　A.Mg　　　　　 B、Ca　　　　　　 C、Sr　　　　　　 D、Ba

　　9、 -NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析。 表示的碳原子 ( )

　　A.核外有13個(gè)電子，其中4個(gè)能參與成鍵

　　B.核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子，核外有7個(gè)電子

　　C.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個(gè)質(zhì)子

　　D.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個(gè)中子

　　10、下列關(guān)于稀有氣體的敘述不正確的是 ( )

　　A.原子的最外電子層都有8個(gè)電子

　　B.其原子與同周期IA、IIA族陽離子具有相同的核外電子排布

　　C.化學(xué)性質(zhì)非常不活潑

　　D.原子半徑比同周期ⅦA族元素原子的大

　　11、甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是 ( )

　　A.X+2　　　　 B.X+4　　　　　C.X+8　　　　　D.X+18

　　12、下列說法中錯(cuò)誤的是 ( )

　　A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)

　　B.元素周期表中從IIIB族到IIB族 10個(gè)縱行的元素都是金屬元素

　　C.除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8

　　D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均相同

　　13、兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號(hào)元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有 ( )

　　A 1對(duì) B 2對(duì) C 3對(duì) D 4對(duì)

　　14、人類探測(cè)月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為 ( )

　　A 43He B 32He C 42He D 33He

　　15、根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷，下列敘述不正確的是 ( )

　　A K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等

　　B L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等

　　C L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等

　　D M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等

　　16、32He可以作為核聚變材料。下列關(guān)于32He的敘述正確的是 ( )

　　A.32He和31H互為同位素 B.32He原子核內(nèi)中子數(shù)為2

　　C.32He原子核外電子數(shù)為 D.32He代表原子核內(nèi)有2個(gè)質(zhì)子和3個(gè)中子的氦原子

　　17、下列說法正確的是( )

　　A 含有相同氧原子數(shù)的SO2和CO的質(zhì)量相等

　　B 等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液與氨水中的c(OH-) 相等

　　C 乙酸分子與甲酸甲酯分子中的共價(jià)健數(shù)相等

　　D 等溫等壓下，3mol C2H2(g)和1mol C6H6(g)的密度相等

　　18、同一主族的兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是 ( )

　　A.16 B.26 C.36 D.46

　　19、下列說法中正確的是 ( )

　　A.非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價(jià)不超過該元素原子的最外層電子數(shù)

　　B.非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價(jià)，其絕對(duì)值等于該元素原子的最外層電子數(shù)

　　C.最外層有2個(gè)電子的原子都是金屬原子

　　D.最外層有5個(gè)電子的原子都是非金屬原子

　　20.同主族兩種元素原子的核外電子數(shù)的差值可能為

　　A.6 B.12 C.26 D.30

　　21、已知1-18號(hào)元素的離子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列關(guān)系正確的是

　　A、質(zhì)子數(shù)c>b B、離子的還原性Y2->Z-

　　C、氫化物的穩(wěn)定性H2Y>HZ D、原子半徑X>W

　　參考答案：

　　1、解析：　對(duì)原子而言，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為：175—118�！　〈鸢浮�A

　　2、解析：R n-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n)，原子的質(zhì)量數(shù)為A，故原子的質(zhì)子數(shù)為： A-(A-x+n)=x-n，原子的電子數(shù)也為x-n，Rn-的電子數(shù)為x，mgR n-中的電子總數(shù)就是 �！　〈鸢浮�D

　　3、解析：由題意很容易排除A、B兩項(xiàng)。M層作為最外層最多容納8個(gè)，與L層相同;而當(dāng)M層作為次外層最多填18個(gè)，比L層多10個(gè)。故本題答案，為選項(xiàng)C。答案　C

　　4、解析：由于 原子核中無中子，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;原子的相對(duì)原子質(zhì)量是某元素的一個(gè)原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12的比值。中子、質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量分別是1.008和1.007，取整數(shù)都為1，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)總和為質(zhì)量數(shù)。故只能說，質(zhì)量數(shù)與原子的相對(duì)原子質(zhì)量近似相等，因而B選項(xiàng)不對(duì);質(zhì)子數(shù)相同的粒子可以是分子或離子等，化學(xué)性質(zhì)不一定相同，C選項(xiàng)正確;最外層上有8個(gè)電子的粒子也可以是離子，而不一定是稀有氣體元素的原子，D選項(xiàng)不對(duì)。答案　C。

　　5、解析：本題可用“抽象問題具體化”的方法來解

　　設(shè)m=1，n=2，可視Xm+為Na+，Yn+為Mg2+，Zn-為O2-，Rm-為F-，

　　則a=11，b=12，c=8，d=9，由此不難得出正確答案為D。

　　解法二：離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則核外電子數(shù)相等，故a-m=b-n=c+n=d+m，則通過變換得出正確答案為D。

　　6、解析：本題可先用“十字交叉法”求解：

　　，

　　×100%=20%，

　　這樣求出的20%為10B原子的原子個(gè)數(shù)百分比，由于10B的質(zhì)量小于11B，

　　所以10B的質(zhì)量百分含量應(yīng)略小于20%，故本題正確答案為C。

　　本題最易錯(cuò)選A，是由于審題不仔細(xì)所致。

　　7、解析：據(jù)題意，R為短周期元素，其原子所是有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2，故可知R可能是C或S。若為C時(shí)，可形成的含氧酸根離子有：CO32-—碳酸根離子，C2O42-—草酸根離子( );若為S時(shí)，可形成的含氧酸根離子有：SO32-—亞硫酸根離子，SO42-—硫酸根離子，S2O32-—硫代硫酸根離子。由此可知正確答案為A、B。

　　本題最易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是未考慮到C2O42-。

　　8、解析：首先應(yīng)該明確第二主族元素的單質(zhì)或相應(yīng)氧化物，加足量水完全反應(yīng)后蒸干，得到的固體為氫氧化物。

　　本題可用極端假設(shè)法解之，設(shè)R的相對(duì)原子質(zhì)量為m：

　　若12g均為R單質(zhì)，則：

　　R　 ～　 RO　 ～　 R(OH)2 　△W

　　m　　　　　　 　　　m+34　 　34

　　12　　　　　　　　 　　　 　　4

　　m= =102

　　若12g均為氧化物RO，則

　　RO　 ～　 R(OH)2 　△W

　　m+16 　　m+34　　 18

　　12　　　　　　4

　　m= =38

　　根據(jù)計(jì)算知，若12g均為單質(zhì)，R的相對(duì)原子質(zhì)量為108;若12g均氧化物，R的原子量為38，現(xiàn)12g為單質(zhì)及其氧化物的混合物，故其相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)102與38之間。所以R可能是Ca或Sr。故本題的正確答案為B、C。

　　9、D 10、AB 11、B 12、AD 13、B 14、B 15、C 16、C 17、C 18、D 19、A 20、C 21、B