原子结构相对原子质量 教师版
打开原子世界的大门
一、原子结构学说的发展历程及原子结构模型的演变
1、 古代朴素的原子观:
我国战国时期的惠施————物质是无限可分的;
我国战国时期的墨子————认为物质被分割是有条件的;
古希腊哲学家德谟克利特——古典原子论
2、 英国科学家道尔顿———近代原子学说
3、 汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型:
①原子中存在电子,电子的质量为氢原子质量的1/1836;
②原子中平均分布着带正电荷的粒子,这些粒子之间镶嵌着许多电子。
4、 英国物理学家卢瑟福的 “行星式”原子结构模型
①原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,位于原子的中心,电子带负电荷,
在原子核周围作高速运动;
②电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样。
技术支持
a、β、γ三种射线的比较
实验支持 α粒子轰击金箔即α粒子的散射实验
现象1:绝大部分α粒子都穿过了金箔
说明:原子是中空的
现象2:极少数α粒子穿过金箔时发生了偏转,个别α粒子偏转了180°,弹了回来。
说明:原子中存在一个体积很小,正电荷集中,质量很大的核。
二、原子结构
1、原子的构成:
⎧⎫⎧质子 Z 个原子核⎨⎪⎪原子⎨⎩中子 (A -Z )个⎬⎪⎪⎩核外电子 Z 个⎭
2、质量数:忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子相对质量取近似整数值,
加起来所得的数值,叫做质量数,用符号A 表示。(Z X )
3. 构成原子或离子粒子间的数量关系
①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N )
②原子中:核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数
③阳离子中:核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数+离子电荷数
④阴离子中:核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数-离子电荷数
4. (1)元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子叫做元素。
(2)同位素:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。
丰度:各种同位素在自然界的原子个数百分比。
注:同位素化学性质相同,物理性质不同。
(2)核素:把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。
(3)元素、核素、同素异形体与同位素的比较:
A 两同:同质子数,同一元素;两不同:中子数不同,原子不同。
三、相对原子质量
1.原子的相对原子质量:
以一个C 原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得数值。单位为1
2.元素的平均相对原子质量:
M=M1×a 1%+ M2×a 2%+ M3×a 3%+ „„+Mn×an%
3.元素的近似相对原子质量:
A=A1×a 1%+ A2×a 2%+ A3×a 3%+ „„+An×an%
12
【经典例题】
1. 对物质结构的认识是随着生产和科学技术的不断发展而逐步深入的。这个认识过程大致分
三个阶段,请分别写出有贡献的古代哲学家及近代的科学家。
墨子 ) 希腊提出原子的哲学家德谟克利特 )
提出近代原子论的科学家道尔顿 ) 提出近代分子概念的科学家
阿伏伽德罗)
发现电子的科学家汤姆孙 )
提出葡萄干面包模型的科学家汤姆生 )贝克勒尔 )
卢瑟福 )
2. 卢瑟福在研究元素放射性时发现,放射性元素可以放射处三种射线,下图中A 、B 、C 分别
代表三种射线,
其中A 代表___ ___射线,本质上是_________,
B 代表________,本质上是___________,
C 代表______ _,本质上是________________。
3537
3. 氯元素在自然界有两种同位素 17Cl 与 17Cl ,它们的相对原子质量分别为34.969和
3537
36.966,氯元素的相对原子质量为35.453,求 17Cl 与 17Cl 的丰度。
75.77% 24.23%
4. 一个碳—12原子的质量为m kg,某元素一个原子的质量为n kg,则该元素的相对原子质
量为 ( B )
A.m/12n B.12n/m C.n/12m D.12m/n
5. 某物质化学式为R 2O 3,其中R 与O 的质量比为7:3,O 的相对原子质量为16,R 的相对原
子质量是 ( B )
A.27 B.56 C.14 D.31
6、下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是 ( D )
A 、D 3O + B、Li + C 、OD ¯ D 、OH ¯
7、自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言,人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证。
后又聚焦于反物质的合成研究。1997年人类首次合成了9个反氢原子。2002年是人类合成
反物质的丰收年,合成了5万个反氢原子,也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼。你
认为反氢原子的组成应该为 ( A )
A 由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
B 由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
C 由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成
D 由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
8.一种微粒的质子数、电子数与另一种微粒的质子数、电子数均相等,则下列叙述中一定
错误的是 ﹙ D ﹚
A .可能是同一种元素 B.可能是不同种分子
C .可能是不同种离子 D.可能是一种分子和一种离子
9. 氯只有Cl 和Cl 两种稳定同位素,它们在氯气中的原子数之比为3∶1。则相对分子质
量为70、72、74的氯气分子数之比可能是 ( AD )
A .5∶2∶1 B.5∶2∶2 C.9∶3∶1 D.9∶3∶2
10、元素X 形成的气态X 2分子共有3种,其相对分子质量依次为70、72、74,此3种分子
的物质的量之比为9:6:1 ,据此,下列说法正确的是 ( D )
A.X 有3种同位素 B.其中一种同位素的质量为36
C.X 2的平均相对分子质量为72 D.质量数为35的同位素的原子百分数为75%
11. 有O 、O 、H 、T 、D 五中原子,可以构成双氧水分子,其种类有多少种 ( D )
A.12种 B.14种 C.16种 D.18种
12. 硼有两种天然同位素B 和B ,硼元素的相对原子质量为10.8,问硼元素中B 的质量百
分数 ( C
)
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
[1**********]537
13.核内中子数为N 的
( A ) 离子,质量数为A ,则n g 它的氧化物中所含质子的物质的量是
(A )
(B )
(C ) (D )
14.1999年4月,人类合成超重元素的努力竖立起了一个新的里程碑,美国劳仑斯-柏克
莱国家实验室的领导人,核化学家Kenneth E. Gregorich 宣布,在该实验室的88英寸回旋
加速器上,研究者用高能 离子轰击 靶,氪核与铅核融合,放出1个中子,形成
了一种新元素A ;120微秒后,该A 元素的原子核分裂出1个α粒子,衰变成另一种新元素
B ;600微秒后又释放出一个α粒子,形成另一种新元素C 的一种同位素。新元素C 是在1998
年末,俄美科学家小组用 核轰击 靶时得到的。
(1)人们发现新元素A 、B 、C 的时间先后顺序为 D
(A )A B C (B ) C B A (C )B A C (D )C A B
(2)人们发现的新元素A 的原子序数为 D
(A ) 112 (B ) 114 (C )116 (D )118
(3)在1999年4月得到的C 元素的一种同位素的原子核中中子数有 B
(A )169 (B )171 (C ) 172 (D )175
(4)下列有关B 元素性质的说法错误的是 D
(A )B 元素的单质是固体 (B )B 元素是金属元素
(C )B 元素具有放射性 (D )B 元素具有类似卤素的化学性质
15. 已知1个N 2O 3分子的质量为ag,1个N 2O 5分子的质量为bg ,若以1个氧原子(O) 质量的1/16
作为相对原子质量的标准,则NO 2的相对分子质量为多少? 16
8(b+a)/b-a
【基础练习】
1. 氯元素在自然界有Cl 和Cl 两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%
=35.453中 ( B )
A .75.77%表示35Cl 的质量分数 B.24.23%表示35Cl 的丰度
C .35. 453表示氯元素的相对原子质量 D.36.966表示37Cl 的质量数
2. 一种原子的核内有6个质子和6个中子,另一种原子的核内有6个质子和7个中子,则它
3537
们不同的是 ( C )
A 、核电荷数 B、核外电子数 C、原子的质量 D、元素的种类
3. 放射性的125
53I 对治疗肿瘤有一定疗效。该原子的原子核内的中子数是 ( C )
A.19 B.53 C.72 D.125
4,Se 是人体必需的微量元素。下列关于34Se 和34Se 的说法,正确的是 ( B )
A .二者互为同素异形体 B.二者属于同一种元素
7880C .34Se 和34Se 的性质相同 7880 D.34Se 和34Se 分别含有44和46个质子 7880
5. 下列说法中不正确的是 ( D )
A .质子数相同的粒子不一定属于同种元素
B .电子数相同的粒子不一定属于同种元索
C .质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子
D .同位素的性质几乎完全相同
4.下列微粒中,属于同位素的是 ( C )
401213A .40和 B.H O 和D O C.和K C Ca 221966C D.O 2和O 3 20
2355、伊朗核问题已引起国际社会的普遍关注,所谓浓缩铀就是提取一定浓度的92U .下列有
235关92U 的说法中,正确的是 ( D )
235A .92U 不具有放射性 B.铀元素的相对原子质量为235
235238235C .92U 与92U 互为同素异形体 D.92U 原子核内中子数为143,核外电子数为92
6. 某元素的一价阴离子,核外有10个电子,质量数为19,则中子数为 ( B )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
7. 以下是人们对原子结构的认识所经历的几个重要历史阶段,其中先后顺序正确的是( B )
①道尔顿提出的原子论 ②汤姆孙提出的葡萄干面包原子摸型
③德谟克里特的古典原子论 ④卢瑟福的原子结构行星模型
A. ①②③④ B.③①②④ C.③②①④ D. ③④②①
8. 有六种微粒,它们分别是19X ,20Y ,18Z ,[19Q ],[20K ],20M ,它们隶属元素的
种类 ( B )
A. 2种 B.3种 C.4 种 D.5 种
9. 下列物种中,不属于C 3O 2的等电子体的是 ( C )
A .N 5 B.C 2NO 2 C.NCN 2O D.NC 3O
10. ++- 40404040+402+40下列物质中含氧原子数与3.2g 氧气中氧原子数相同的是 ( D )
14A .1.8g 水 B. 4. 4g CO 2 C.0.1mol H2SO 4 D.3.2g O3
11. 若简单原子的原子结构用下图形象地表示:
其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是 ( B )
A .①②③互为同素异形体 B.①②③互为同位素
C .①②③是三种化学性质不同的粒子
12.据报道,某些建筑材料会产生放射性氡 D.①②③具有相同的质量数
,从而对人体产生伤害。该原子的中子
数和质子数之差是 ( B )
A.136 B.50 C.86 D.222
13. 6C -NMR ,15N -NMR(NMR表示核磁共振) 可用于测定蛋白质、核酸等生物高分子的空间结713
构。下列关于C 、N 的叙述中,正确的是 ( C )
1315A .13与有相同的中子数 B.N C C 与C 60互为同素异形体 766
14C .13与N 有相同的中子数 D.15N 的核外电子数与中子数相同 C 7761315
14. 下列属于同位素的是 ( D )
1618A. H2O 、D 2O 和T 2O B. K 和Ca C. 金刚石和石墨 D. 8O 和8O 40401920
15. 对HD 说法正确的是 ( A )
A 、是单质 B、是化合物 C、是混合物 D、无法确定
16. 下列说法中,正确的是 ( BD )
A 、原子的质量叫做相对原子质量
B 、同种原子,它们的质量数相同,中子数也相同
C 、元素的相对质量就是原子的相对质量
D 、同种元素的原子,它们的中子数可能不相同
17.1H 、1H 、13H 、H 、H 2是 ( D ) +12
A. 氢的五种同位素 B. 五种氢元素
C. 氢的五种同素异形体 D. 氢元素的五种不同微粒
18.下列说法正确的是 (
A )
A. 凡是核电荷数相同的原子,一定属于同一种元素
B. 不同种元素的原子,质量数必定不同,同种元素的原子,质量数必定相同
C. 凡是核电荷数相同的微粒,一定属于同一种元素
D. 人们已经知道了108种元素,所以人们已经知道了108种原子
19.H 2O 、H 2O 、H 2O 、H Cl 、H Cl 五种分子中共存在( A )种元素,( C )种原子。
A 、3 B、 5 C、8 D、10
20. 下列关于原子的几种描述中,不正确的是 ( C )
A. O 与F 具有相同的中子数 B. O 与O 具有相同的电子数
C. C 与C 具有相同的质量数 D. N 与N 具有相同的质子数
21. 有关同位素的叙述,正确的是 ( B )
A. 电子数相同,中子数不同 的两种微粒的互称
B. 质量数不同,核电核数相同的多种原子间的互称
C. 质子数相同,电子数不同的同一元素微粒
D. 质子数相同,中子数不同的元素微粒间的互称
22.1998年7月8日,我国科学技术名称审定委员会公布了101~109号元素的中文命名。
而早在1996年2月,德国达姆斯特重离子研究所就合成出当时最大的人造元素,它是由30Zn [***********][**************]
撞入一个82Pb 的原子核,并立即释放出一个中子而产生的一种新元素的原子。该元素的原208
子核内所含质子数是 ( B )
A .111 B.112 C.113 D.114 23.某微粒用 表示,下列关于该微粒的叙述正确的是 ( B )
(A )所含质子数=A -n (B )所含中子数=A -Z
(C )所含电子数=Z +n (D )质量数=Z +A
24. 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、锗、铕、镝等元素相
对原子质量的新值。其中,测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量为152。该元素原
子的中子数为 ( A )
A .89 B .26 C .126 D .63
25. 自然界中铱有两种同位素,质量数分别为191和193,已知它们原子个数比2:3,则铱
元素的平均相对原子质量为 ( B )
A .192.0 B. 192.2 C. 191.1 D. 192.7
26.1993年8月国际原子量委员会确认我国张青莲教授测定的锑原子量(127.760)为标准原
子量,已知锑有两种以上天然同位素,则127.760是 ( B )
A. 按照锑的各种天然同位素的质量数与这些同位素所占的原子百分比计算出来的平均值
B. 按照锑的各种天然同位素的原子量与这些同位素所占的原子百分比计算出来的平均值
C. 一个锑原子的质量与C 原子质量的1/12的比值
D. 锑元素的质量与C 原子质量的1/12的比值
27. 据报道,1996年2月欧洲一科学家小组,由Zn 和662081212Pb 两原子经过核聚合,并放出一
定数目的中子而制得的第112号元素的质量数为227的同位素。两原子在核聚合过程中放出
的
A.47 B.115 C.142 D.162
二、填空题
1、重水的组成为D 2O ,则
(1) 0.2mol重水中含中子 2NA 个。
(2) 50g重水中含质子的物质的量为 25 摩。
(3) 100个重水分子和100个普通水分子的质量之比为 10:9 ,电子数之比为 1:1 。
2. 将某文献资料上记载的相对原子质量的数据摘录如下:
中子数是
试回答下列问题: (1)34.969是表示: Cl 原子的相对原子质量 35
(2)35.453是表示: 氯元素的平均相对原子质量
(3)35是表示: Cl 原子的质量数 35
(4)35.485是表示: 氯元素的近似相对原子质量
(5) 24.23%是表示: Cl 的丰度
【能力提高】
1. 据测哈雷彗星上碳的两种同位素12C 和13C 的原子个数为65:1,而地球上的原子个数比为
89:1,地球上碳元素的相对原子质量是12.011,那么哈雷彗星上碳元素的相对原子质量是
( C )
A.12.000 B.12.009 C.12.015 D.12.980
2. 主族元素x y ,x 的原子序数为a ,x 的离子比y 的核外少8个电子。若y 原子的质量
数为b ,则y 原子核里的中子数为 ( D )
2+2-37
(A)b-a-10 (B)b-a-8 (C)b-a+8 (D)b-a-4
3. 已知元素R的某种同位素的氯化物RClx 为离子化合物,其中该元素的微粒核内中子数为
y ,核外电子数为Z ,则该同位素的符号为 ( D )
A.
B. C. D.
n -4. 在离子RO 3中,共有x 个核外电子,R 原子的质量数为A ,则R 原子核内含有的中子数
目是 ( B )
A. A -x +n +48 B. A -x +n +24 C. A -x -n -24 D. A +x -n -24
5. 硅有Si 和Si 两种同位素,氯有Cl 和Cl 两种同为苏,则硅和氯化合生成的分子共有 ( C )
A.4种 B.6种 C.10种 D.无限多 二、问答题
1213161. 一定量碳(由C 和C 组成)和足量氧气(O) 反应所得CO 2气体对氢气的相对密度为
121322.495,则该碳中C 和C 的原子数之比为多少 ?
1:99
2.N A 为阿伏加德罗常数,已知某元素的阴离子R 的原子核中,中子数为A-x+n,则mgR 中电子总数为多少?
m*NA/A
3.AgNH 3含B 个原子, 则阿伏伽德罗常数可表示为( 17b/4a )
4. 已知某元素的一种同位素的N 个原子质量为Wg, 其摩尔质量为Mg/mol,则氯元素的一种同位素Cl 的一个原子的质量是多少?
M:W/N=35:X 35W/NM
5. 二价金属A 与三价金属B 的混合物9克,与过量盐酸反应放出H 2 0.55mol,A 的相对原子质量为B 相对原子质量的1/3,混合物中A 与B 的原子个数之比也为1:3. 通过计算确定A 与B 的相对原子质量各是多少?它们是什么元素? Y 3Y
Y+4.5Y=0.55
XY+9XY=9 X=9 Y=0.1
35n-n-28303537
一些人能获得更多的成就,是由于他们对问题比起一般人能够更加专注和坚持,
而不是由于他的天赋比别人高多少。————约翰·道尔顿
6. 写出六中不同物质的分子式,这些分子都各具有10个电子,它们的分子式分别是:
7. 已知R 元素常见的化合价与碳元素相同, 在它的化合物R(OH)n中, 其质量分数为0.778, 在它的另一种化合物R(OH)m,其质量分数为0.636, 求n,m 的值和R 的相对原子量
a/a+17n=0.778
a/a+17m=0.636 m=2n
11 马老师 [1**********] 微信答疑