江西乐安一中高一化学 23原子结构 元素周期律培优教案.doc

第五章 原子结构 元素周期律第一节 原子核 基础知识 1组成物质的三种微粒： 宏观：元素 物质的组成 微观：分子、原子、离子 2构成原子的三种微粒： 原子（） 核外电子z个 （：代表一个质量数为a、质子数为z的原子。） 3同位素： 4原子量： （1）同位素的相对原子质量 （2）元素的相对原子质量 （3）元素的近似原子质量 学习指导 1.你能否正确填写构成原子的三种微粒的基本性质？微 粒 种 类质 子中 子电 子电 性电 量相 对 质 量数 量 关 系核电荷数 核内质子数 核外电子数质子数 中子数 质量数 原子的近似原子质量元素的相对原子质量 2.元素与同位素：元 素同 位 素概念具有相同核电荷数（质子数）的同类原子的总称。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。因大多种元素都有若干种同位素存在，所以原子种类多于元素种类。 3.质量数是表示质量还是表示数量？ 所谓质量数就是将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值。可见质量数既表示质子和中子的相对质量总和又表示质子和中子总数量。 4.相对原子质量标准是12g c-12的十二分之一，碳元素的相对原子质量应该是12，但课本上给出的相对原子质量为12.01，这是怎么回事？这是因为大多数元素都存在同位素，碳存在三种同位素：、，碳元素的相对原子质量应该是上述三种同位素的相对原子质量的平均值。由上面的分析可知，元素的相对原子质量和原子的相对原子质量不是同一概念。元素的相对原子质量实际上是元素的平均相对原子质量。例题精析 例1核内中子数为n的离子，质量数为a，则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是（ ） （a） （b） （c） （d） 分析 本题通过物质的质量、摩尔质量、物质的量之间的换算关系，对原子、离子、分子中所含微粒数进行考查。在原子中： 质量数（a）=质子数（z）+中子数（n） 核电荷数=质子数=原子序数=原子核外电子数 还应明确原子转变为离子的过程：原子失去电子转变为阳离子，阳离子所带的正电荷数就是其相应原子失去的电子数。原子得到电子转变为阴离子，阴离子所带的负电荷数就是其相应原子得到的电子数。若把电子的质量忽略不计，可知某元素的原子与其形成的离子所含的质子数、中子数是相等的，故其质量也相等。 解本题还须用物质的量（mol）=将题给氧化物的质量换算为物质的量，再结合原子、离子的构成，就可推算出所求。 解由离子所带电荷数可知r显+2价，其氧化物的分子式为ro，离子的质量数为a，ro的摩尔质量为（a+16）g/mol，n g ro的物质的量为。 离子所含质子数为（a-n），1mol ro中所含质子的物质的量为（a-n+8）mol，则 ro中所含质子的物质的量为。 答 （a） 点拨解本题时容易出现的主要错误有： （1）把r原子的摩尔质量错当成ro物质的摩尔质量。 （2）把氧原子的质子数与氧原子的质量数相混淆，以致使计算出的结果错误。 例2科学家制造出112号新元素，其原子的质量数为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是（ ） a其原子核中子数和质子数都是112 b其原子核内中子数为165，核外电子数为112 c其原子质量是12c原子质量的277倍 d其原子质量与12c原子质量比为277:12 分析 因为原子中的质量数等于质子数和中子数之和，112号元素中质子数为112，则中子数为277-112=165,核外电子数为112，故a错误，b正确。同位素相对原子质量是以该同位素的一个原子的质量与原子质量的1/12作比较而得的相对比值，故c错误，d正确。 答b、d 点拨在计算同位素相对原子质量时，易将原子的质量作为标准而代入，导致结果错误。 例3铜有两种天然同位素、，参考铜的相对原子质量（63.5），估算所占百分数约是（ ） a25% b. 50% c.66.7% d.75% 分析本题主要考查原子结构、质量数、同位素、元素的相对原子质量等知识。 是铜元素的两种同位素，其质量数分别为65和63。根据同位素的质量数可计算出该元素的近似平均相对原子质量。可用公式法或十字交叉法来计算。 解解法i：设原子所占原子百分数为x%，则的原子百分数为（1-x%） x=75 即所占原子百分数为75% 解法： 63 1.5 63.5 65 0.5 与的原子个数比为 的原子百分数为 答 d点拨（1）严格区分同位素的相对原子质量与元素的相对原子质量。 （2）求某元素的相对原子质量时，根据某元素天然同位素原子所占的百分数和有关核素的相对原子质量来进行求算，切不可代入质量分数。 （3）用十字交叉法时，首先求出的只是两种同位素的原子个数比，而不是某同位素的原子个数百分比。 例4由某元素x构成气态双原子分子有三种分子量，分别为70，72，74，该气体中三种分子（与分子量相对应）的物质的量之比为9：6：1。确定 （1）x元素有几种同位素，质量数分别是多少？ （2）各同位素的原子百分比是多少？ （3）x元素的原子量？ 分析分子是由原子构成的，由于同种元素含有不同种的原子，因而同类分子也含有不同种分子（分子量不同，原子比相同）。那么三种双原子分子是由几种同位素构成呢？如h有、，由它们构成的h2共有6种（）。所以，x元素应有两种同位素。解（1）设x的两种同位素为和（令ab）三种双原子分子为： ，b=37 (2)若共有16mol ,则其中含为9mol,含为6mol，含为1mol 所占的百分比 所占的百分比 （3）x元素的原子量即为、两种同位素原子量的平均值， 点拨（1）由于存在同位素，所以同类分子也含有不同种分子。 （2）对双原子分子，还可以通过求平均原子量的方法进行计算。如：该气体可看成是上述三种分子混合而成 设的百分比为x%，则为（1-x%） 巩固提高一.选择题： 1决定原子种类的微粒是（ ） a电子b.中子c.质子d.质子和中子 2某元素二价阳离子核外有18个电子，核内含20个中子，该元素原子的质量数为（ ） a36b.20c.40d.18 3下列说法正确的是（ ） a原子核都是由质子和中子构成的 b不同元素原子的质量数一定不等。 c质子数决定元素的种类，质子数和中子数决定原子的种类。 d质子数相同的微粒，核外电了数一定相同，但化学性质不一定相同。 4下列各组微粒属同位素的是o2和o3 h2和d2 和 和 和（ ） ab.c.d. 5已知某元素的阴离子的原子核中的中子数为（a-x+n）,其中a为原子的质量数。则w克中的电子总数为（na为阿伏加德罗常数）（ ） aw(a-x)na/ab.w(a-n)na/a c.(a-x-n)na/(a-w)d.wxna/a 6已知某元素x的一种同位素的质量数为a，中子数为n，则下列判断不正确的是（ ） aa这种同位素的符号可表示为。 ba可代表这种同位素的近似原子量。 ca小于x元素的相对原子质量。 da不能代表x元素的相对原子质量。 7已知镓的近似原子量为69.8，则镓在自然界中两种同位素和的原子个数比为（ ） a1：2b. 2:1c. 3:2d. 3:1 8同温同压下，等体积的两容器中分别充满由三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳，下列说法正确的是（ ） a所含分子数和质量数均不相同。 b含有相同的分子数和电子数。 c含有相同的质子数和中子数。 d含有相同数目的中子、原子、分子。 9互称同位素的两种原子不可能具有的是（ ） a.相同的电子数b.相同的中子数 c.几乎完全相同的化学性质d.相同的质子数 10在自然界中溴的两种同位素大约各占一半。已知溴的质子数为35，溴元素的相对原子质量是80.0，则溴的这两种同位素中的中子数分别等于（ ） a.79,81b.45,46c.44,46d.44,45 11已知某简单二价阴离子的核内有x个中子，其质量数为m，则mg该离子含电子的物质的量为（ ）a.m(m-x)/m molb.(m-x+2)/(mm)molc.m(m-x-2)/m mold.m(m-x+2)/m mol12某元素的单质为双原子分子，其式量分别为2n-2，2n，2n+2三种，当n为整数时，以下各值中，肯定不是该元素的质量数的是（ ）an-2bn-1cndn+113已知自然界中35cl的质量分数为75.77%，37cl的质量分数为24.23%，则自然界中存在的氯化钾晶体中，k35cl所含的质量分数是（ ）a49.8%b75.3%c85.8%d99.4%14某元素的原子量为a，该元素有两种同位素mr和nr，则nr的原子百分含量为（ ）abcd 二填空： 110克重水中含有_个中子。同物质的量的三种水的质量比为_。 21.8克中，所含中子数等于_克中所含的中子数。3某非金属x的最高化合价为+m，它的最高价氧化物所对应的酸，其分子中有b个氧原子，则这种酸的分子式为_，该酸和碱反应最多生成_种酸式盐。4电解普通水（h2o）和重水（d2o）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5克，其体积为33.6升（标况）。在所生成的气体中，重氢（d）和普通氢（h）的原子个数比为_。三.计算： 1氯元素有两种同位素，计算： （1）在标准状况下， 的密度。 （2）在1g和1g中，含有中子的物质的量各是多少？ 2已知氯元素的相对原子质量为35.5，钠元素的相对原子质量为23。氯元素有两种天然同位素、。求29.25g氯化钠晶体中含多少克？3由氧元素的两种同位素和所形成的两种气体单质，在同温同压同体积时，中子数之比为5：6。求（1）m:n值为多少？（2）对的质量比是多少？自我反馈： 一1.d 2.c 3.c 4.b 5.d 6.c 7.d 8.d 9. b 10. b 11.d12ac该元素单质为双原子分子，且有三种分子，则该元素有两种同位素，质量数最小的两个同位素原子构成式量最小的分子，质量数最大的两个同位素原子构成式量最大的分子，故两种同位素原子的质量数分别为n-1和n+1。13b由题意可知：14c（1）当mn时mr m a-n a nr n m-a原子总数：a-n+m-a=m-nnr%=故选c.二1, 9:10:1121.6克3， 2b-m-141:32h2o2h2+o2，2d2o2d2+o2生成=2:1 d2 4 0.5 2.5 _ = h2 2 1.5 即三1. (1) (2)有0.51mol 有0.54mol2.含的质量为4.625克。由同位素原子求算氯元素的相对原子质量时，x1% x2%是原子个数百分比，而不是质量分数，需将29.25克氯化钠中所含的物质的量求算出来，再求出其质量。3（1）2：3 （2）3：4 同温同压同体积的气体单质所含分子个数相等。走向高考 1（93.全国）1992年，我国取得的重大科技成果之一是发现了三种元素的新的同位素，其中一种是，它的中子数是（ ） a.80b.128c.208d.288 2(99.全国)原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱（ir）元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是 ，则其核内的中子数是（ ） a.77b.114c.191d.268 3(99.全国)已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为（ ） a.39:61b.61:39c.1:1d.39:11 4(99.上海)据报道，上海某医院正在研究用放射性同位素碘 治疗肿瘤。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ） a.72b.19c.53d.125答案：1b 根据质量数（a）=质子数（z）+中子数（n）计算2b3a 解法i十字交叉法： 解法ii代数法： 设质量数为191的铱的原子个数为x，质量数为193的铱的原子个数为y，191x+193y=192.22(x+y)解得x:y=39:61故选a4b根据质量数（a）=质子数（z）+中子数（n），核外电子数=核电荷数=质子数来计算.(超1)元素: 具有相同核电荷数的一类原子的总称。 (超2) 分子：是保持物质化学性质的一种微粒。 原子：是化学变化中的最小微粒。 离子：带电的原子或原子团。 (超3) 质子：相对质量近似1，带一个单位正电荷，决定 元素种类，核电荷数，原子序数。 (超4)中子：相对质量近似1，不带电荷，决定同位素。 (超5)电子：带一个单位负电荷，最外层电子决定化学性质。 1个电子质量=. 关系 （超6） （1）定义：具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素 （2）性质： 同一元素的各种同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同。 天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般不变的。 （3）实例：h的三种同位素：、，c的三种同位素：、 （4）组成物质：重水，重氢（） （超7）同位素相对原子质量：是将该原子的真实质量与质量的1/12相比较所得的数值。（无单位） 例如：的相对原子质量是34.969，的相对原子质量是36.966.同位素的近