第三单元　人类对原子结构的认识特级教师教学实录

专题5 第一单元 人类对原子结构的认识、原子核外电子抱有排布规律

一、单项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意) 1．首次成功解释了氢原子光谱的科学家是

A．道尔顿

C．玻尔

B．卢瑟福

D．爱因斯坦

(

) 解析：玻尔提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核作高速运动，这些轨道的能量是不连续的，玻尔理论能很好地解释氢原子光谱．

答案：C 2．原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型、(2)为卢瑟福行星运转式原子模型、(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型、(4)为近代量子力学原子模型、(5)为玻尔轨道式原子模型．其中符合历史演变顺序的一组排列是

(

)

A．(1)(3)(2)(5)(4)

C．(1)(5)(3)(2)(4)

B．(1)(2)(3)(4)(5) D．(1)(3)(5)(4)(2) 解析：正确的顺序是道尔顿实心球式原子模型、汤姆生葡萄干面包式原子模型、卢瑟

福行星运转式原子模型、玻尔轨道式原子模型、近代量子力学原子模型．

答案：A 3．(2010·山东实验中学诊断)2007年10月24日，“嫦娥一号”开始了它的探月历程，它的一项重要任务是探测月球表面土壤里的一种非常有用的资源——可控核聚变的原料3He,3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质．据统计，月球上的3He可以满足人类1万年以上的供电需求，月球土壤中的3He含量可达500万吨．关于3He的叙述正确的是

(

) A．3He和4He两种核素互为同素异形体

B．3He和4He两种核素互为同位素

C．核聚变时，原子核发生了变化，发生了化学反应

D．在3He中存在：质子数＝中子数＝核外电子数

1

解析：3He和4He为氦元素的两种不同原子，互为同位素，A错，B对；核聚变是物理现象，化学变化中原子的种类和数目不变，C错；3He中质子数＝核外电子数＝2，中子数＝1，D错．

答案：B 4．下列说法正确的是

(

) A．含有8个质子，10个中子的核素的化学符号为：10

8O B．钠原子的结构示意图为

，易失去最外层的1个电子，而表现还原性；

23C.11H、1H、1H是三种不同的元素

D．1 mol D2O的质量为18 g 解析：质子数为8的元素为氧元素，质量数＝质子数＋中子数＝8＋10＝18，根据AZX原子周围数字的含义知，其符号为18

8O，A项不正确；结构决定性质，从钠原子结构示意图分析，失去1个电子后就为8电子稳定结构，所以钠易失去1个电子而表现还原23性，B项正确；质子数决定元素的种类，11H、1H、1H中质子数均为1，所以它们都属于氢元素，C项不正确；D2O中D的质量数为2，近似等于其相对原子质量，则D2O的摩尔质量为20 g·mol答案：B 5．(2010·天津河西区模拟)面对日益恶化的地球生态环境，联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳等温室气体的排放，人人行动来保护我们生存的家园．下列说法正确的是

(

) －1,1 mol的质量即为20 g，D项不正确．

A．CO2的比例模型为

B．用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案

C．16O＝C＝18O与16O＝C＝16O互为同位素且化学性质相似

D．从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量

解析：碳的原子半径大于氧原子半径，故选项A错误；通过植树造林可吸收大气中的CO2，选项B错误；16O＝C＝18O和于同位素的关系，选项C错误．

答案：D 6．下列关于指定微粒构成的几种描述中不正确的是

．A．37Cl与39K具有相同的中子数

B．第114号元素的一种核素298114X与82Pb具有相同的最外层电子数

C．H3O与OH具有相同的质子数和电子数

2D．O22和S具有相同的质子数和电子数

－－＋－16O＝C＝16O均为二氧化碳的分子，故二者不属

(

) 解析：37Cl的中子数为20,39K的中子数为20；原子序数为114的元素位于第7周期第ⅣA族，与Pb处于同主族，最外层电子数相等．H3O的质子数和电子数分别为11、

2 ＋

210，OH的质子数和电子数分别为9、10；O22的质子数为16、电子数为18，S的质－－－子数为16、电子数为18. 答案：C 二、不定项选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分，每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得3分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分) 7．(2010·江门模拟)“神舟七号”所用动力燃料之一为氢化锂“三兄弟”——LiH、LiD、LiT.有关下列叙述中正确的是

A．三种物质质子数之比为1∶2∶3 B．三种物质中子数之比为1∶1∶1 C．三种物质的摩尔质量之比为8∶9∶10 D．三种物质的化学性质不相同

解析：三种物质的质子数相等；H、D、T的中子数分别为0、1、2，所以B错误；LiH、LiD、LiT的摩尔质量分别为8 g·mol1、9 g·mol1、10 g·mol1；H、D、T是氢的三种－－－

(

) 核素，故氢化锂“三兄弟”的化学性质相似．

答案：C 8.俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种核素轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功合成4个第115号元素的原子．这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素．下列有关叙述正确的是

(

) A．115号元素衰变成113号元素是化学变化

B．核素288115X的中子数为173 C．113号元素最高正价应为＋3 D．115号与113号元素的原子质量之比为115∶113 解析：A中变化不属于化学变化；B中根据中子数＝质量数—质子数，可得中子数为173；C中113号元素是第ⅢA元素，最高正价应为＋3价；D中元素的原子质量之比近似等于质量数之比．

答案：BC 9．(2008·全国卷Ⅱ)某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在a g HmX中所含质子的物质的量是

aA.(A－N＋m)mol

A＋maC.(A－N)mol

A＋m

aB.A(A－N)mol aD.A(A－N＋m)mol

(

) 解析：X原子的质子数为(A－N)个，一个HmX中所含的质子数为(A－N＋m)个，HmX

3

a－的摩尔质量为(A＋m)g·mol1，所以a g HmX中所含质子的物质的量为(A－N＋

A＋mm)mol. 答案：A 10．A、B、C、D、E五种元素原子序数逐渐增大，且均不超过18.其中A与C、B与E分别为同族元素．原子半径A＜B＜E＜D＜C，B原子最外层电子数是次外层的3倍，C、D的核外电子数之和与B、E核外电子数之和相等．下列说法正确的是

A．原子电子层数：A＜B B．气态氢化物的稳定性：B＜E C．简单离子半径：E＜D D．最高价氧化物对应的水化物碱性：C＜D 解析：由题意知A元素为H，B元素为O，C元素为Na，D元素为Al，E元素为S.A选项中原子电子层数：A＜B，故A正确；B选项中气态氢化物的稳定性：B＞E，故B错误；C选项中简单离子半径：E＞D，故C错误；D选项中C、D最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性：NaOH＞Al(OH)3，故D错误．

答案：A 三、非选择题(本题包括4小题，共52分) 11．(13分)用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子＋－－

(

) 或分子)．请回答：

(1)A元素是________，B元素是______，C元素是________(用元素符号表示)．

(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_____________________________．

(3)E是所有含18个电子的微粒中的氧化能力最强的分子，其分子式是________．

(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是______________________________，

电子式是________．

(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________．

(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________．

解析：(1)A有18个电子，则A有19个电子，所以是K；B含18个电子，则B有17 个电子，所以是Cl；同理，C是S. (2)D是由两种元素组成的双原子分子，且含18个电子，所以只能是HCl. (3)含18个电子的微粒中氧化能力强的分子有F2、H2O2，但H2O2的氧化能力不及F2. (4)F是由两种元素组成的三原子分子，且含18个电子，所以是H2S. (5)G分子中含有4个原子，且含18个电子，是H2O2或PH3. (6)H分子中含有8个原子，且含18个电子，平均每个原子所含的电子少于3个，分子

中应含有多个氢原子，所以是C2H6. ＋－

4

答案：(1)K

Cl

S

(2)HCl

(3)F2

(4)H2S

H

H

(5)H2O2(或PH3)

(6)C2H6

12．(11分)(2010·金华模拟)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们

满足以下条件：

①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻．

②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17. 请填空：

(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”)：__________，理由是

________________________．

(2)Y是________，Z是________，W是________．

(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1.写出该化合物的名

称及化学式__________________________________．

解析：依据“X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z与Y相邻，Z、W相邻可推测可能

有以下3种可能：

①Y、Z、W

②Y、Z

③Y

W

Z、W W、Z、W再结合Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17，可推测Y为N、

Z为O、W为S. 答案：(1)否

若为同一周期，最外层电子数之和不可能为17 (2)N

O

S (3)硫酸铵，(NH4)2SO4

13．(17分)A、B、C为中学化学中常见的三种元素．其中A元素的原子失去1个电子后形成“裸露的质子”，B、C元素可形成多种化合物，原子个数比为1∶2的就有两种，且C元素的原子最外层电子数为次外层电子数的3倍．

(1)A、B、C三种元素分别为：A________，B________，

C__________.(写元素名称) (2)由A、B两元素形成的一种常见化合物为________(填化学式)，其水溶液呈________性，用方程式来解释其原因：_________________________________________________. (3)B、C元素可形成多种化合物，试列举其中的三种物质的化学式为________、

________、________. (4)由A、B、C三种元素形成的化合物的化学式为______、________、________等，其中的一种物质在浓度较大时可使Fe、Al等金属钝化，则该物质的浓溶液与Cu反应的离子方程式为______________________________________________________________．

解析：(1)由A元素的原子失去1个电子就变为“裸露的质子”知A为氢元素；由C元

5

素的原子最外层电子数为次外层电子数的3倍知，C为氧元素，再结合信息知B为氮

元素．

(2)N、H形成化合物，常见的为NH3，其在水中的变化为：NH3＋H2ONH4＋OH，而使溶液呈碱性．

(3)氮元素从＋1价到＋5价都可与氧形成化合物，如N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、

N2O5等．

(4)N、H、O三种元素形成的化合物为HNO3、HNO2、NH4NO3等，Cu与浓HNO3反

应的化学方程式为：

Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O. 答案：(1)氢

氮

氧

(2)NH3

碱

NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋OH

＋－＋－NH3·H2O (3)N2O

NO

N2O3

NO2

N2O4

N2O5(任写三种) (4)HNO3

HNO2

NH4NO3(NH4NO2) Cu＋4H＋2NO3===Cu2＋2NO2↑＋2H2O ＋－＋

14．(11分)X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价．回答下列问题：

(1)元素X氢化物的电子式为_________________________________________________．

(2)元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________．

(3)元素W与元素X相比，非金属性较强的是__________(用元素符号表示)，下列表述

中能证明这一事实的是________．

①常温下W的单质和X的单质状态不同

②W的氢化物比X的氢化物稳定

③一定条件下W和X的单质都能与氢氧化钠溶液反应

(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一．X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)，理由是_____________________________________________________________________．

解析：根据X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，则X为S；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Y为C；Z的气态氢化物水溶液呈碱性，则Z为N；W元素的最高正价是＋7价，则W为Cl. 答案：(1)H

H

(2)10

(3)Cl

②

(4)H2CO3

只有碳酸是弱酸，其余酸均为强酸

6