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111 第二課時(shí) 原子的構(gòu)成 基礎(chǔ)梳理 1．原子的構(gòu)成： 原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。 2．存在數(shù)據(jù)關(guān)系： （1）質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。 （2）電性關(guān)系： 原子：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 陰離子：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)－電荷數(shù) 陽離子：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù) 3．表示方法： 其中X——表示X元素的元素符號；Z——表示X元素的原子的質(zhì)子數(shù)；A——表示X元素的原子的質(zhì)量數(shù)。 電量 相對質(zhì)量 實(shí)際體積 占據(jù)體積 原子 原子核 質(zhì)子Z +1 1 小 小 中子N 1 小 小 核外電子e- －1 1/1836 小 相對很大 4．幾個概念： 原子質(zhì)量：即原子的真實(shí)質(zhì)量也稱原子的絕對質(zhì)量。單位 kg 粒子相對質(zhì)量： 注：①單位 1（一般不寫出） ②粒子：可以原子、質(zhì)子、中子、電子、微觀粒子 ③質(zhì)子、中子的相對質(zhì)量約為1 質(zhì)量數(shù)：原子中質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)得和 5. 核素、同位素 核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的某種原子 同位素：質(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同原子的互稱 H：H H(D) H(T) 氫元素有三種核素，三種核素間互稱同位素。 元素的相對原子質(zhì)量：=A1a1%+A2a2%+…… A1、A2……為核素的相對原子質(zhì)量 a1%、a2%……為核素的原子百分?jǐn)?shù)或核素原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 6 、核素與元素的關(guān)系： 有的元素有多種核素，如C元素、O元素；有的元素只有一種核素，如Na元素。自然界僅有一種核素存在的元素稱為單核素元素，如氦、氟、鋁、鈉等20種元素。 元　　素 核　　素 同位素 意　　義 原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同（即核電荷數(shù)、原子序數(shù)）的一類原子的總稱。 具有一定數(shù)目的質(zhì)子與一定數(shù)目中子的一種特定原子。 泛指質(zhì)子數(shù)相同、質(zhì)量數(shù)（質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和）不同的一組核素。 對比 分　　析 同一種元素可以游離態(tài)與化合態(tài)、不同原子或離子、不同的單質(zhì)形式存在。 元素可能只有單一核素，也可能有多種核素。如鈉只有 一種核素，而氫有 三種核素。 質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同且在周期表中占相同位置的相同元素不同，是原子的互稱。 表示 方法 直接有元素符號表示，例如：鐵元素Fe，氧元素O等。 用原子符號 表示，如 （27表示質(zhì)量數(shù)、13表示質(zhì)子數(shù)）。 用原子符號 表示，例如，氫同位素： 氫H；重氫D；超重氫T。 例題解析 例1 下列關(guān)于原子的說法中，正確的是 ( ) A. 原子不顯電性，說明原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù) B. 同種原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同 C. 含有相同中子數(shù)的原子，一定是同一類的原子 D. 原子是最小的粒子 分析：原子只是化學(xué)變化中的最小粒子，而構(gòu)成原子的質(zhì)子、中子和電子都比原子小，故D錯。原子之所以不顯電性，是由于原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，故A錯。原子的種類由質(zhì)子數(shù)決定，同種原子當(dāng)然具有相同數(shù)目的質(zhì)子數(shù)，而如果只知中子數(shù)相同，不知質(zhì)子數(shù)相同，則無法判斷是否為同一類原子。故B對C錯。 例2．下列關(guān)于原子說法中，正確的是( ) A. 原子不顯電性，說明原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù) B. 同種原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同 C. 含有相同中子數(shù)的原子，一定是同一類的原子 D. 原子是最小的粒子 思路分析：了解原子結(jié)構(gòu)中質(zhì)子中子電子三者間在質(zhì)量上和在所帶電荷上的關(guān)系；同時(shí)要構(gòu)建出它們的空間位置關(guān)系。 原子只是化學(xué)變化中的最小粒子，而構(gòu)成原子的質(zhì)子、中子和電子都比原子小，故D錯。原子之所以不顯電性，是由于原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，故A錯。原子的種類由質(zhì)子數(shù)決定，同種原子當(dāng)然具有相同數(shù)目的質(zhì)子數(shù)，而如果只知中子數(shù)相同，不知質(zhì)子數(shù)相同，則無法判斷是否為同一類原子，故B對C錯。 解題：B 例3 某元素一種同位素原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下述論斷正確的是 A.不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量 B.這種元素的相對原子質(zhì)量為m+n C.若碳原子質(zhì)量為Ｗ克；此原子的質(zhì)量為(m+n)W克 D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量 分析：本題設(shè)置的意圖在于考查對相對原子質(zhì)量的認(rèn)識。相對原子質(zhì)量是化學(xué)科學(xué)中最基本的概念之一，要學(xué)會區(qū)分元素的相對原子質(zhì)量與原子的(核素)相對原子質(zhì)量；同位素的相對原子質(zhì)量與同位素的質(zhì)量數(shù)等概念的差異性。相對原子質(zhì)量全稱是元素的平均相對原子質(zhì)量，不是某一個原子的相對原子質(zhì)量，因此選項(xiàng)B看上去似乎是正確的，實(shí)際是錯誤的。任一原子的質(zhì)量不可能是碳原子質(zhì)量與此原子質(zhì)子與中子數(shù)之和的乘積，而且碳原子有多種同位素，選項(xiàng)C中的W是沒有被指定的數(shù)值，只從這一點(diǎn)來看，選項(xiàng)C也不能成立。題目沒有指明是哪種核素，無法確切知道此核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的相對多少，故選項(xiàng)D也不對。答案為A。 例4 （1）原計(jì)劃實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星通訊需發(fā)射77顆衛(wèi)星，這與銥(Ir〕元素的原子核外電子數(shù)恰好相等,因此稱為“銥星計(jì)劃”。已知銥的一種同位素是,則其核內(nèi)的中子數(shù)是 　　A.77　　　　　B.114　　　　　C.191　　　　D.268 （2）已知自然界中銥有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的同位素，而銥的平均相對原子質(zhì)量為192.22，這兩種同位素的原子個數(shù)比應(yīng)為 　　A.39∶61　　　B.61∶39　　　 C.1∶1　　　 D.39∶11 分析：本題將以當(dāng)年科技界的一個慘痛的焦點(diǎn)問題：“銥星計(jì)劃”因缺乏市場需求，曲高和寡，不得不宣布破產(chǎn)為背景，對考生進(jìn)行有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識的考查，使學(xué)生在解答問題的同時(shí)也在深深的思考“科技應(yīng)如何轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”，對學(xué)生將來進(jìn)入社會更好的發(fā)揮能力起到很好的警示作用。 第1問，由質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)　得：其核內(nèi)的中子數(shù)＝191－77＝114，B正確； 第2問，常見的解法：設(shè)的原子個數(shù)百分比為x％，則有： 191x％＋193（1－x％）＝192.22， 解得：x％＝39％ 故答案為　1、B　　　2、A 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1. H、D、T、H+可以用來表示（ ） A．同一種原子 B．化學(xué)性質(zhì)不同的氫原子 C．氫元素 D．氫的四種核素 2. （2005年高考遼寧文理綜合）在下列分子中，電子總數(shù)最少的是 A H2S B O2 C CO D NO 3. 電子數(shù)相等的微粒叫等電子體，下列各組微粒屬于等電子體的是（ ） A. N2O4和NO2 B. CH4 和NH4+ C. Al3+ 和 OH- D. NO 和CO 4. 已知元素R有某種同位素的氯化物RClX，該氯化物中R微粒核內(nèi)中子數(shù)為Y，核外電子數(shù)為Z，該同位素的符號為 ( ) A. B. C. D. 5. （2005年高考遼寧文理綜合）關(guān)于同一種元素的原子或離子，下列敘述正確的是 A 原子半徑比陰離子半徑小 B 原子半徑比陰離子半徑大 C 原子半徑比陽離子半徑小 D 帶正電荷多的陽離子半徑比帶正電荷少的陽離子半徑大 6. （2005年高考上海卷）下列離子中，電子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)且質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)的是 A．D3O+ B．Li+ C．OD— D．OH— 7. 在恒定溫度下，向100克飽和Ba(OH)2溶液中加入1.55克由18O組成的氧化鋇粉未，充分反應(yīng)后靜置，在溶液下部有白色固體出現(xiàn)，下列敘述正確的是( ) A.溶液質(zhì)量與白色固體的質(zhì)量均保持不變 B.溶液濃度和PH值均保持不變，溶液下部是1.73克氫氧化鋇固體 C. 溶液中鋇離子與氫氧根離子的數(shù)目均保持不變，18O存在于溶液和固體中，固體質(zhì)量大于1.73克 D.溶液中鋇離子與氫氧根離子的物質(zhì)的量的濃度保持不變，18O存在于溶液和固體中，固體質(zhì)量小于1.73克 8. 鈦（Ti）金屬常被稱為未來鋼鐵。鈦元素的同位素、、、、中，中子數(shù)不可能為 ( ) A 30 B 28 C 26 D 24 9. 1999年諾貝爾物理學(xué)獎授予兩位荷蘭科學(xué)家，他們研究了亞原子粒子之間電弱相互作用的量子結(jié)構(gòu)，為粒子物理理論提供了更加堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，根據(jù)他們的理論可以精確計(jì)算夸克的質(zhì)量，并在歐洲和美國的加速器上得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。涉及該項(xiàng)研究的基礎(chǔ)知識，下列說法正確的是( ) A. 亞原子粒子泛指比原子更小的粒子 B. 組成物質(zhì)的最小微粒是質(zhì)子、中子和電子 C. 量子結(jié)構(gòu)是一種連續(xù)的固定結(jié)構(gòu) D. 原子核內(nèi)的核子之間只存在核力作用 10. 據(jù)測，哈雷彗星上碳的兩種同位素12C和13C的原子個數(shù)比為65∶1，而地球上12C和13C的原子個數(shù)比為89∶1。地球上碳元素的相對原子質(zhì)量是12.011，那么哈雷彗星上碳元素的相對原子質(zhì)量應(yīng)是 ( ) A. 12.000 B. 12.009 C. 12.015 D. 12.980 11. 一個12C原子的質(zhì)量為a kg，一個12C16O2分子的質(zhì)量為b kg，若以12C16O2中的一個氧原子質(zhì)量的1/16作為相對原子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則12C16O2的相對分子質(zhì)量為 A． B． C． D． 12. 填表。 微粒 電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 質(zhì)量數(shù) 最外層電子數(shù) 1737Cl 818O 1327Al 1634S2- 13. 用符號填空：a質(zhì)子數(shù)；b中子數(shù)；c核外電子數(shù)；d最外層電子數(shù)。 （1）原子種類由_______________決定， （2）元素種類由_______________決定， （3）核電荷數(shù)由_______________決定， （4）相對原子質(zhì)量由_______________決定， （5）元素的化合價(jià)主要由_______________決定， （6）元素的化學(xué)性質(zhì)主要由_______________決定。 14. 根據(jù)下列幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，回答問題：（填編號） A B C D （1）其中屬于陰離子的是 ， （2）屬于金屬元素的是 ， （3）具有相似化學(xué)性質(zhì)的是 。 15.由鉀和氧組成的物質(zhì)含鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是，其陰離子只有過氧根離子（O22—）和超氧根離子（O2—）兩種。求在此物質(zhì)中，過氧根離子和超氧根離子的個數(shù)比 答1.C 2.C 3.BC 4.D 5.A 6.D 7.D 8.A 9.A 10.C 11.B 12. 微粒 電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 質(zhì)量數(shù) 最外層電子數(shù) 1737Cl 17 17 20 37 7 818O 8 8 10 18 6 1327Al 13 13 14 27 3 1634S2- 18 16 18 34 8 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∶2 111