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1.661×1
0-27kg。
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个质子、12个中子,则该钠原子的相对原子质量=11+12=23。
【例6—1】(基础题)作为相对原子质量标准的碳原子的质量为mkg,某元素的一个原子的质量为nkg,则该元素原子的相对原子质量为( )
A.
B.
C.
D.
解析:
根据相对原子质量的定义,知:
相对原子质量=
=
=
答案:
C
【例6—2】(综合题)某原子的核电荷数为18,中子数比电子数多4,则该原子的相对原子质量是( )
A.42B.40
C.44D.22
解析:
在原子中,质子数=核电荷数=电子数。
由题意知该原子的质子数为18,中子数为18+4=22。
相对原子质量=质子数+中子数=18+22=40。
故B正确。
答案:
B
7.正确认识粒子
(1)粒子不等同于离子。
粒子的范围更大,
包括原子、分子、离子等,而离子只是粒子的一部分。
(2
)原子生成离子时,由于最外层电子数发生了改变,所以化学性质也发生了改变。
(3)稳定结构与稀有气体。
①稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的原子构成的物质也可能和某些物质发生反应。
稀有气体化学性质不活泼,但在一定条件下也可以与其他物质反应。
②有稳定结构的粒子并非一定是稀有气体原子,可能是阳离子或阴离子。
所以核外电子层结构相同的粒子并不一定是同一种粒子,如粒子
和
的电子层结构相同,由于质子数不同,仍然是两种粒子。
【例7—1】某粒子的结构示意图为
,则下列说法正确的是( )
A.它一定是氖原子 B.它一定是阴离子
C.它一定是阳
离子D.以上三种都有可能
解析:
根据原子和离子结构中核内质子数与核外电子数的关系可知:
当x=2+8时,该粒子是氖原子;当x>2+8时,该粒子是阳离子(如Na+、Mg2+);当x<2+8时,该粒子是阴离子(如O2-、F-)。
答案:
D
【例7—2】已知A、B、C三种元素的粒子结构示意图依次如下:
A B C
(1)当A、B为原子结构示意图时:
x=________,y=________。
(2)C表示的是________(填“阳离子”“阴离子”或“原子”)的结构示意图,该元素与B元素形成的化合物是由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。
解析:
原子中:
质子数=电子数,阳离子中:
质子数>电子数,阴离子中:
质子数<电子数。
答案:
(1)10 1
(2)阴离子 离子
课题2 原子的结构
第1课时 原子的构成
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)
1.1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔,开创了“飞秒化学”的新领域,运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不能观察到的是( )。
A.化学变化中反应物分子的分解
B.化学中原子的运动
C.化学变化中生成物分子的形成
D.原子核的内部变化
2.原子核( )。
A.由电子和质子构成B.由质子和中子构成
C.由电子和中子构成D.是不能再分的粒子
3.关于原子的叙述错误的是( )。
A.原子还能再分
B.原子均由质子、中子和电子构成
C.原子在不断地运动着
D.原子的质量主要集中在原子核上
4.美国为首的北约在科索沃战场上投下了至少10吨贫铀炸弹,使不少人患上“巴尔干综合症”。
贫铀弹的主要成分是低放射性的铀,铀原子的相对原子质量为238,核电荷数为92,中子数应为( )。
A.146B.92C.136D.238
5.据中央电视台报道,科学家曾通过测定古生物遗骸中的碳14含量来推断古城年代,碳14原子的核电荷数为6,相对原子质量为14。
下列关于碳14原子的说法中,错误的是( )。
A.中子数为8B.质子数为6
C.电子数为6D.原子质量为14
6.重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂,一个重水分子可分成两个重氢原子和一个氧原子,重氢原子核电荷数为1,相对原子质量为2,下列说法正确的是( )。
A.普通氢原子没有中子
B.重氢原子的核外有2个电子
C.重氢原子的中子数为2
D.重氢原子核内有2个质子
7.美国“9·11”事件发生后,美国政府扬言要用中子弹攻击恐怖分子,中子弹爆炸的变化是( )。
A.分子分解成原子B.原子得失电子
C.原子核破裂D.中子运动和变化
二、填空题
8.原子是由________________________构成的,原子核是由______________构成的,由于________________不同,原子也不同。
9.甲原子与乙原子的质量比为a∶b,而乙原子与碳12原子的质量比为c∶d,则甲原子的相对原子质量为________。
10.已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1836。
下表是课本中的内容,通过下表,可以总结出“在原子里质子数等于电子数”。
还能总结出:
(1)_________________;
(2)_________________;
(3)_________________;(4)_________________。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
三、判断题:
11.下列说法是否正确?
说明理由。
(1)原子是构成物质的一种粒子。
________________________________________。
(2)因为二氧化碳里含有氧分子,所以二氧化碳也具有氧气的化学性质。
______________。
(3)一切原子核都是由质子和中子构成。
________________________________。
(4)原子的质量主要集中在原子核上。
_________________________________。
(5)原子中质子和电子所带电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性。
____________。
第2课时 离子
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)
1.下列粒子结构示意图中,表示具有稳定结构的原子的是( )。
2.根据钠原子的结构示意图
,不能确定的是( )。
A.最外层电子数B.质子数
C.相对原子质量D.电子层数
3.钠原子失去一个电子后发生变化的是( )。
A.电子层数B.相对原子质量
C.质子数D.中子数
4.下列粒子结构示意图中,表示原子的是( )。
5.下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是( )。
6.某元素得到2个电子后形成阴离子的结构示意图为:
,则该元素原子所含的质子数n为( )。
A.6B.8C.10D.12
二、填空题
7.下面是几种粒子的结构示意图:
(1)表示原子的是________(填序号,下同);
(2)表示阴离子的是________;
(3)表示阳离子的是________;
(4)表示相对稳定结构的粒子是________;
(5)在化学反应中易失去电子的粒子是________。
8.钠原子和钠离子的结构示意图如下:
请回答:
(1)钠原子和钠离子的核电荷数都是________。
(2)钠原子和钠离子的化学性质________(填“相同”或“不相同”)。
9.
(1)用数字和化学符号表示:
2个氧原子________,3个钠离子________。
(2)镁的原子结构示意图为
,镁原子在化学反应中容易______(填“得到”或“失去”)2个电子。
10.1996年科学家在宇宙深处发现了H
离子和H3分子。
请回答:
(1)1个H
离子中含有______个质子,______个电子。
(2)构成H3分子的原子的结构示意图是________(填序号)。
(3)H3属于________(填“混合物”或“纯净物”)。
课题2 原子的结构
第1课时 原子的构成
1.D 解析:
“运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动成为可能”,言外之意是该技术不能观察到原子核的内部变化。
2.B 3.B
4.A 解析:
中子数=相对原子质量-质子数=238-92=146。
5.D 解析:
中子数=相对原子质量-质子数=14-6=8。
6.A
7.D 解析:
中子在原子核内部,属于中子本身独立的运动和变化。
8.原子核和核外电子 质子和中子 质子数
9.
10.
(1)电子质量很小,可以忽略不计
(2)质子数不同,原子种类不同
(3)并不是所有的原子都有中子
(4)质子数不一定等于中子数
11.
(1)正确,构成物质的粒子有多种,有的物质是由分子构成的,如氧气、水等;有些物质是由原子直接构成的,如铁、氩等
(2)错误,二氧化碳属于纯净物,它是由同一种分子——二氧化碳分子构成
(3)错误,绝大多数原子核都是由质子和中子构成,但是氢原子核却只有一个质子,而没有中子
(4)正确,原子是由原子核和核外电子构成,原子核又是由质子和中子构成,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以原子的质量主要集中在原子核上
(5)正确,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成,而且原子的核外电子数等于核电荷数,这样正负电荷的电量相等而且互相抵消,所以原子是电中性的
第2课时 离子
1.C 解析:
具有稳定结构的原子是氦,A、D选项虽具有稳定结构,但是离子。
2.C 解析:
由于相对原子质量≈质子数+中子数,而中子数在原子结构示意图中没有反映,因此,仅凭钠原子的结构示意图,无法确定其相对原子质量。
3.A 4.B 5.C
6.B 解析:
得到2个电子后,电子总数为10,说明没有得到电子之前的原子中电子总数为8,所以质子数也是8。
7.
(1)BC
(2)AD (3)E (4)ADE (5)B
8.
(1)11
(2)不相同 9.
(1)2O 3Na+
(2)失去
10.
(1)3 2
(2)C (3)纯净物
解析:
(1)每个H
离子中含有3个氢原子,所以有3个质子;又因为每个H
离子中带一个单位正电荷,则电子总数为2。
(2)不要被H3分子迷惑,题目问的是氢原子的结构示意图。