人类对原子结构的认识 讲义 2021届高三化学二轮复习(知识梳理+强化练)

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人类对原子结构的认识 讲义 2021届高三化学二轮复习(知识梳理+强化练)

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2021届高三化学二轮复习——人类对原子结构的认识
核心知识梳理
1.原子结构模型的演变
人类对原子结构的认识是逐渐深入的,每前进一步,都建立在实验研究的基础之上。科学研究是揭示原子结构奥秘的重要手段。
(1)用短线连接科学家与其提出的原子结构模型
(2)20世纪20年代,随着科学技术的发展,用量子力学来描述的微观粒子具有量子化特征和波粒二象性,从而建立了近代原子结构的量子力学模型。
2.构成原子的微粒之间的数量关系
X离子可以表示为Xn+,则中子数(N)=A-Z,核外电子数=Z-n。
总结归案
(1)原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;
(4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
3.元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系
特别提醒 许多元素存在同位素,故原子的种数大于元素种数。一种单质可由不同的核素组成,如HD、HT等;同种核素可以构成不同的单质,如18O2、18O3等。
能力训练
1.(2020·郑州模拟)现有下列几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH、H3O+、OH-;③C、O、CN-;④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是
A.质子数相等、电子数和原子数不相等:①
B.质子数和电子数相等、原子数不相等:②
C.电子数相等、质子数和原子数不相等:③
D.原子数和电子数相等、质子数不相等:④
2.“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是(  )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu互为同素异形体
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
3..(2020·成都质检)我国科技工作者发现铂的一种原子Pt。下列说法正确的是(  )
A.Pt原子质量为202
g
B.Pt的质子数是78
C.Pt原子质子数与中子数之差为78
D.Pt核内的中子数是124
4.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于Y的说法正确的是(  )
A.Y的质子数与中子数之差为50
B.Y和Y为同位素
C.Y和Y的核外电子数不相等
D.Y和Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质
5..(2019·北京,8)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(  )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
6.(2019·太原月考)下列说法正确的是(  )
A.235
g核素U发生裂变反应:U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA
B.Cl与Cl得电子能力相同
C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:U
D.U和U是中子数不同,质子数相同的同种核素
7.按要求回答下列问题:
(1)有5种单核粒子,它们分别是、、+
2+、(“”内元素符号未写出),则它们所属元素的种类有______种。
(2)1H、2H、3H三种微粒都属于________,因为它们是具有相同________的同一类原子。
(3)在H、H、H、C、C、C、N、N中,核素、元素的种类分别为______种、______种。
(4)C、C、C的关系为__________,因为它们是具有____________________的同一元素的不同原子,其化学性质几乎完全相同。
(5)O2和O3互称__________,它们的化学性质、物理性质均________(填“相同”或“不同”)。
8.假设R元素无同位素,元素R原子的质量数为A,Rm-的核外电子数为x,则W
g
Rm-所含中子的物质的量为______________。
2021届高三化学二轮复习——人类对原子结构的认识
核心知识梳理
1.原子结构模型的演变
人类对原子结构的认识是逐渐深入的,每前进一步,都建立在实验研究的基础之上。科学研究是揭示原子结构奥秘的重要手段。
(1)用短线连接科学家与其提出的原子结构模型
(2)20世纪20年代,随着科学技术的发展,用量子力学来描述的微观粒子具有量子化特征和波粒二象性,从而建立了近代原子结构的量子力学模型。
2.构成原子的微粒之间的数量关系
X离子可以表示为Xn+,则中子数(N)=A-Z,核外电子数=Z-n。
总结归案
(1)原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;
(4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
3.元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系
特别提醒 许多元素存在同位素,故原子的种数大于元素种数。一种单质可由不同的核素组成,如HD、HT等;同种核素可以构成不同的单质,如18O2、18O3等。
能力训练
1.(2020·郑州模拟)现有下列几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH、H3O+、OH-;③C、O、CN-;④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是
A.质子数相等、电子数和原子数不相等:①
B.质子数和电子数相等、原子数不相等:②
C.电子数相等、质子数和原子数不相等:③
D.原子数和电子数相等、质子数不相等:④
答案 D
解析 ①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14,原子数不相等;②NH、H3O+、OH-的原子数和质子数不相等,电子数都为10;③C、O、CN-的原子数和电子数都相等,质子数不相等;④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17,酸根离子中所含氧原子数均相等,所带负电荷数依次为3、2、1,三种酸根离子所含的总电子数相等(18+32)、原子数都为5,但三种酸根离子的质子数不相等。
2.“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是(  )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu互为同素异形体
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
答案 D
解析 Pu与U的质子数不同,不互为同位素,A错误;Pu与Pu均是核素,不是单质,不互为同素异形体,B错误;Pu与U的质子数不同,属于不同的元素,不可能具有完全相同的化学性质,C错误;Pu与Pu的质子数相同,具有相同的最外层电子数,D正确。
3..(2020·成都质检)我国科技工作者发现铂的一种原子Pt。下列说法正确的是(  )
A.Pt原子质量为202
g
B.Pt的质子数是78
C.Pt原子质子数与中子数之差为78
D.Pt核内的中子数是124
答案 BD
解析 Pt原子质量为g,故A错误;Pt的质子数是78,故B正确;Pt原子质子数与中子数之差为202-78-78=46,故C错误;Pt核内的中子数是202-78=124,故D正确。
4.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于Y的说法正确的是(  )
A.Y的质子数与中子数之差为50
B.Y和Y为同位素
C.Y和Y的核外电子数不相等
D.Y和Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质
答案 B
解析 中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为(89-39)-39=11,故A错误;Y和Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,故B正确;Y和Y质子数相同,核外电子数相同,最外层电子数相同,两者具有相同的化学性质,故C、D错误。
5..(2019·北京,8)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(  )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
答案 D
解析 Rb为碱金属,属于第五周期元素,故In亦为第五周期元素,In与Al同主族,即为第ⅢA族元素,A项正确;In的中子数为115-49=66,质子数为49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为17,B项正确;同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:In>Al,C项正确;同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性:In(OH)36.(2019·太原月考)下列说法正确的是(  )
A.235
g核素U发生裂变反应:U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA
B.Cl与Cl得电子能力相同
C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:U
D.U和U是中子数不同,质子数相同的同种核素
答案 B
解析 A项,核素U发生裂变反应U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10-1=9,235
g核素U的物质的量为1
mol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA,错误;C项,表示的铀原子应为U,错误;D项,U和U是不同核素,错误。
7.按要求回答下列问题:
(1)有5种单核粒子,它们分别是、、+
2+、(“”内元素符号未写出),则它们所属元素的种类有______种。
(2)1H、2H、3H三种微粒都属于________,因为它们是具有相同________的同一类原子。
(3)在H、H、H、C、C、C、N、N中,核素、元素的种类分别为______种、______种。
(4)C、C、C的关系为__________,因为它们是具有____________________的同一元素的不同原子,其化学性质几乎完全相同。
(5)O2和O3互称__________,它们的化学性质、物理性质均________(填“相同”或“不同”)。
答案 (1)3
(2)氢元素 核电荷数(质子数)
(3)8 3
(4)互为同位素 相同的质子数和不同的中子数
(5)同素异形体 不同
8.假设R元素无同位素,元素R原子的质量数为A,Rm-的核外电子数为x,则W
g
Rm-所含中子的物质的量为______________。
答案 (A-x+m)
mol
解析 Rm-的核外电子数为x,则R原子核电荷数是x-m,由于其质量数是A,所以该原子中的中子数是A-(x-m),W
g
Rm-所含中子的物质的量为W
g÷A
g·mol-1×[A-(x-m)]=(A-x+m)
mol。

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