高考化学复习课件：第4单元第14讲人类对原子结构的认识

欢迎进入化学课堂 第14讲人类对原子结构的认识 一 原子结构模型的演变1 德谟克利特的古代原子学说他认为原子是构成物质的微粒 原子的结合与分离是万物变化的根本原因 2 道尔顿的近代原子学说他认为物质都是由原子构成的 原子是不可分割的 同种原子的质量和性质都保持不变 3 汤姆生的 西瓜式 原子结构模型英国科学家汤姆生发现了电子 电子的发现使人们认识到原子是可以再分的 4 卢瑟福的带核原子结构模型物理学家卢瑟福根据 粒子散射现象 指出原子是由原子核和核外电子构成的 原子核带正电荷 位于原子中心 它几乎集中了原子的全部质量 核外电子带负电荷 在原子核周围空间作高速运动 就像行星环绕太阳运转一样 5 玻尔的轨道原子结构模型丹麦物理学家指出 电子在原子核外空间内一定轨道上绕核做高速运动 6 电子云模型 现代原子结构学说 现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律 提出用量子力学的方法描述核外电子运动 7 对于多电子原子 可以近似认为原子核外电子是分层排布的 在化学反应中 原子核不发生变化 但原子的最外层电子会发生变化 活泼金属易失去电子形成稳定阳离子 活泼非金属易得到电子形成稳定阴离子8 元素化合价与得失电子数目的关系 1 金属元素一般为正化合价 失去电子的数目即为化合价的数值 2 非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合价 活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子的数目 二 认识原子核1 原子的构成 2 原子的相对原子质量 以一个12C原子质量的1 12作为标准 X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量 M 核素 它是相对质量 没有单位 3 质量数 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数 加起来得到的数值 4 符号个角标的含义 A表示X原子的质量数 Z表示X原子的质子数 即核电荷数 m表示1个Xm分子是由m个X原子构成的 n表示离子所带电荷的正负和数值 n 0表示阳离子 n 0表示阴离子 n 0表示中性 2 有关原子结构常用规律总结 1 构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系 质子数 中子数 质量数 相对原子质量 原子的核外电子数 核内质子数 核电荷数 阳离子核外电子数 核内质子数 电荷数 阴离子核外电子数 核内质子数 电荷数 2 常见等电子粒子 与He原子电子层结构相同的离子有 2电子结构 H Li Be2 与Ne原子电子层结构相同的离子有 10电子结构 阴离子有F O2 N3 OH 阳离子有Na Mg2 Al3 H3O 分子有Ne HF H2O NH3 CH4 与Ar原子电子层结构相同的离子有 18电子结构 阴离子有P3 S2 Cl HS 阳离子有K Ca2 分子有Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 C2H6 CH3OH N2H4 三 核素 同位素核素 人们把具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素 同位素 质子数相同 质量数 或中子数 不同的核素互称为同位素 氢元素有三种核素 三种核素间互称同位素 四 常见元素的同位素及其符号和用途 问题 由 形成的H2分子有几种 有几种不同的相对分子质量 提示 9种5种 提示 由于质量数为连续数 所以各种H2相对分子质量是一组连续数 最小的是2 最大的是6 考点一结构示意图分析 例1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 B D AC 解析 判断一种粒子是原子还是离子 主要是看核外电子数与核内质子数是否相等 如果核外电子数大于核内质子数 则该粒子为阴离子 如果核外电子数小于核内质子数 则该粒子为阳离子 B为O2 元素有三种 容易得到电子 达到最外层为8电子稳定结构的元素 属于非金属元素 容易失去电子 达到最外层为8电子稳定结构的元素 属于金属元素 难以得失电子 最外层已经达到8电子稳定结构的元素 属于稀有气体 A为O原子 B为O2 C为S原子 D为Na原子 最外层电子数相等的原子 其化学性质具有相似性 O和S性质相似 方法技巧点拨 常见的粒子结构示意图有原子结构示意图和离子结构示意图 从结构示意图可以看出粒子的种类 粒子的性质 例2据科学家预测 月球的土壤中吸附着数百万吨的 每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量 在地球上 氦元素主要以的形式存在 下列说法中正确的是 A 原子核内含有4个质子B 和互为同位素C 原子核内含有3个中子D He的最外层电子数为2 所以具有较强的金属性 考点二元素 核素和同位素 B 解析 原子可以用符号表示 X为元素符号 Z为核电荷数 A为质量数 和的质子数都为2 中子数分别为1 2 它们互为同位素 是氦元素的一种核素 最外层为K层 电子数为2 属于稳定结构 所以既不是金属 也不是非金属 它是稀有气体 另外 各化学量存在下列关系 核电荷数 核内质子数 核外电子数 质量数 质子数 中子数 方法技巧点拨 同种元素的不同的核素互称为同位素 是氦元素的一种新核素 并非是新元素 它和互称为同位素 元素 核素和同位素三者之间的关系如图所示 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 nC 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 考点三相对原子质量 A 解析 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错误的 碳原子有多种同位素 选项C中的W没有指明是碳 12 即使W是1个碳 12原子的质量 此原子的质量也应该是 m n W克 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 如氢元素对应的三种核素 中 质子数分别小于 等于和大于中子数 方法技巧点拨 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 核素 的相对原子质量 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 1 2011 孝感统测 下列有关化学用语的说法中不正确的是 A OH与都表示羟基B 次氯酸的结构式为 H Cl O B C CH4分子的球棍模型 D 苯分子的比例模型 解析 本题考查的是化学用语 作为化学知识的基本内容 也是考查的重要知识点之一 A项中 OH的短线代表一个电子 B项中根据次氯酸的电子式H 可以推出结构式为 H O Cl C D中的球棍模型和比例模型都正确 2 东北师大附中2011届 下列说法正确的是 A H D T属于同位素 H2 D2 T2属于同素异形体B 氯水 氨水 王水是混合物 水银 水玻璃是纯净物C HCl NH3 BaSO4是电解质 CO2 Cl2 CH3CH2OH是非电解质D 水能 风能 生物质能是可再生能源 煤 石油 天然气是不可再生能源 D 解析 同素异形体指的是同种元素构成的不同单质 如O2和O3 因此H2 D2 T2不属于同素异形体 可认为都是氢分子 A错 水玻璃是Na2SiO3的水溶液 属于混合物 B错 选项C中NH3是非电解质 而Cl2既不是电解质又不是非电解质 C错 3 南通市2011届高三第一次调研 下列有关化学用语使用正确的是 A CO2的电子式 B 核内有8个中子的碳原子 C 钾原子结构示意图 D 乙烯的比例模型 D 解析 A项 CO2的电子式为 错 B项 核内有8个中子的碳原子表示为 错 C项 K原子结构示意图为 错 4 下列叙述错误的是 A 13C和14C属于同一种元素 它们互为同位素B 1H和2H是不同的原子 它们的质子数相等C 6Li和7Li的电子数相等 中子数也相等D 14C和14N的质量数相等 它们的中子数不等 C 解析 对于原子 质子数决定元素种类 质子数与中子数决定原子种类 质量数等于质子数与中子数之和 所以C错 5 2010 山东理综 16O和18O是氧元素的两种核素 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 16O2与18O2互为同分异构体B 16O与18O核外电子排布方式不同C 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D 标准状况下 1 12L16O2和1 12L18O2均含有0 1NA个氧原子 D 解析 16O2与18O2的核外电子排布 结合方式完全相同 同分 但不 异构 A项错 16O和18O互为同位素 质子数 电子数完全相同 核外电子排布相同 B项错 16O和18O都是氧原子 原子核内中子数不同 其相互转化属于核反应 不是化学变化 化学变化是指原子核外的电子增减 或离子的重新组合 原子核是不变的 故C项错 6 2011 海南 I是常规核裂变产物之一 可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏 下列有关I的叙述中错误的是 A I的化学性质与I相同B I的原子序数为53C I的原子核外电子数为78D I的原子核内中子数多于质子数 C 解析 本题是相关同位素 核素考查 A选项中考查同位素化学性质相同 B选项落在考查 C中电子数为53 因而错 D是中子数的计算 7 现将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下表 试回答下列问题 1 34 969是表示 2 35 453是表示 3 35是表示 4 35 485是表示 5 24 23 是表示 核素35Cl的相对原子质量 氯元素的相对原子质量 核素35Cl的质量数 氯元素的近似相对原子质量 是35 75 77 37 24 23 的求算结果 核素37Cl在自然界中所占原子个数百分比 解析 从表中看出 氯元素有两种互称为同位素的核素35Cl和37Cl 其相对原子质量分别是34 969和36 966 质量数分别是35和37 在自然界中所占原子个数百分比分别是75 77 和24 23 约3 1 氯元素的相对原子质量为35 453 氯元素的近似相对原子质量为35 485 其中同位素的质量数与同位素的相对原子质量近似相等 元素的相对原子质量是对应的各种同位素相对原子质量的平均值 元素的近似相对原子质量是对应的各种同位素质量数的平均值 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全