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第五章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构
[基础知识诊断]
知识点一 原子的构成
2.原子内的等量关系
(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(2)质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数
3. 同位素 核素
(1)概念辨析
(2)同位素的特征
①相同存在形态的同位素,化学性质 几乎完全相同 ,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变 。
(3)常见的重要核素及其应用
核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 [基础诊断]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何原子都由质子、中子、电子构成( )
(2)任何微粒中都遵循:质子数=核外电子数( )
(3)12C、13C、14C表示三种不同的元素( )
(4)原子的质量数等于质子数与中子数之和( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.质子数决定了原子的种类,这一说法正确吗?
【答案】 不正确,原子的种类是由质子数和中子数共同决定的。
知识点二 原子核外电子排布
1.核外电子排布规律
2.原子结构示意图
[基础诊断]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)中子数为20的氯离子:Cl-( )
(2)硫原子的结构示意图: ( )
(3)几种微粒具有相同的质子数,则说明它们可能属于同种元素,它们的核外电子数也可能相同( )
(4)H3O+与NH含有相同的电子数、质子数( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a1),则该原子的核内质子数是多少?
【答案】 2a+2。由于原子的最外层电子数不能超过8个,故在a1的条件下,该原子的次外层只能有2个电子。
[基础能力提升]
1.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是( )
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
【解析】 Sm与Sm质子数相同,属于同种元素,又因质量数不同所以中子数不同,即二者互为同位素,A正确,B不正确;核素是指具有一定质子数和中子数的原子,所以Sm和Sm是两种不同的核素,C不正确;质子数等于核外电子数,所以Sm和Sm的核外电子数均为62,中子数等于质量数减质子数,Sm和Sm的中子数分别为82和88,D错误。
【答案】 A
2.(2015·临沂模拟)在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同。当它作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多10个,则此电子层是( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
【解析】 原子最外层(第n电子层)最多容纳电子数是8个,即第(n-1)层容纳8个电子,那么第(n-1)层为L层,第n电子层为M层;再对照M层作为次外层时可容纳18个电子,比L层多10个电子。
【答案】 C
3.某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn-,下列说法正确的是( )
A.Xn-含有的中子数为a+b
B.Xn-含有的电子数为a-n
C.X原子的质量数为a+b+n
D.X原子的质量约为g
【解析】 中子数等于质量数减去质子数,为b-a,A错误;该离子含有的电子数为a+n,B错误;原子变成离子时,质量数与核外电子数无关,所以X原子的质量数为b,C错误;D正确。
【答案】 D
4.下列说法正确的是( )
A.所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子
B.两种粒子如果核外电子排布相同,化学性质就一定相同
C.质量数相同的原子其化学性质一定相同
D.具有相同核电荷数的原子或简单的离子,一定是同种元素
【解析】 化学中的粒子可以是分子、原子、离子,也可以是质子、中子、电子等,HF和H2O所含的质子数、电子数均相等,但它们是分子而不是原子。Na+、Mg2+核外电子排布相同,但它们的化学性质却有很大差异。元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数,与质量数无关。A、B、C都不正确。核电荷数即质子数决定元素的种类,所以正确的说法为D。
【答案】 D
5.(2015·福建模拟)短周期的三种元素X、Y、Z,原子序数依次变小,原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和;Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,X和Z可以形成XZ3化合物。请回答:
(1)X、Y、Z元素的名称分别是 、 、 。
(2)化合物XZ3的分子式是 ,电子式是 。
(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式 、 。
【解析】 Y元素原子的最外层上的电子数是
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