人教版(2019)高中化学必修第一册第四章第一节原子结构与元素周期表 第一节原子结构 核素

第一节原子结构与元素周期表
第1课时原子结构核素
一，选择题
1.科学家于2000年发现了核电荷数为116的元素(Lv)。

下列有关质量数为293的Lv原子的描述错误的是()
A.质子数为116
B.中子数为177
C.电子数为116
D.原子中质子数比中子数多61
2.下列关于核外电子排布的说法中不正确的是()
A.第二电子层最多可容纳的电子数为8
B.次外层最多可容纳的电子数为18
C.最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
D.最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
3.某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于8，该元素为()
A.锂
B.铍
C.氦
D.钙
4.下列粒子的核外电子排布正确的是()
5.我国研制出“全碳气凝胶”，其密度是0.16 g·cm－3，成为已知的最轻固态材料。

对这种物质的认识正确的是()
A.是碳元素的一种同素异形体
B.是碳元素的一种同位素原子
C.全部由12C组成
D.能溶于水
6.月球的土壤中吸附着大量的32He，地球上氦元素则主要以42He形式存在。

下列说法正确的是()
A.32He的质量数为5
B.32He和42He互为同位素
C.42He的中子数为4
D.32He的核外电子数为3
7.简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
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()
A.①②③互为同位素
B.①②③互为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
8.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，下列数据前者是后者4倍的是()
①电子数②最外层电子数③电子层数④次外层电子数
A.①④
B.①③④
C.①②④
D.①②③④
9.在11 g由D和18O组成的水中，所含的中子数为(用N A表示阿伏加德罗常数的值)()
A.N A
B.2N A
C.6N A
D.10N A
二，填空题
10.现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种。

互为同位素的原子分别为________、________。

(2)质量数相等的粒子为________、________、________(可不填满、也可补充)。

11.用A Z X表示原子：
(1)中性原子的中子数N＝________。

(2)A X n＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝________。

(3)A X n－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝________。

(4)12C16O2分子中的中子数N＝________。

(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为________。

12.据报道，某些花岗岩会产生氡(22286Rn)，从而对人体产生伤害。

请回答：
(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。

(2)研究发现，镭能蜕变为22286Rn，故将22286Rn称为镭射气；钍能蜕变为22086Rn，故将22086Rn称为钍射气；锕能蜕变为21986Rn，故将21986Rn称为锕射气。

22286Rn、22086Rn、21986Rn________。

A.属于同种元素
B.互为同位素
C.属于同种核素
D.属于同种原子
(3)由(2)知________决定元素种类，________决定核素种类。

13.根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。

14.近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的4526 Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。

回答下列问题：
(1)4526Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。

(2)以下关于4526Fe的叙述正确的是________(填字母)。

A.4526Fe与5626Fe是两种核素
B.科学家获得了一种新元素
C.4526Fe的衰变不是化学变化
D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成4326Fe
(3)某同学认为4526Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是_______________________________________________________________。

答案及解析
1.答案D
解析原子中核电荷数＝质子数＝核外电子数＝116，该元素原子的中子数＝质量数－质子数＝293－116＝177，故A、B、C项正确；原子中中子数比质子数多61，D项错误。

2.答案D
解析根据核外电子排布规律可知，第二电子层最多可容纳的电子数为8，A正确；次外层最多可容纳的电子数为18，B正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C正确；由于最外层电子数不超过8，因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，D错误。

3.答案B
4.答案D
5.答案A
解析“全碳气凝胶”应是碳的一种新单质。

6.答案B
解析32He的质量数为3，质子数为2，中子数为1；42He的质量数为4，质子数为2，中子数为2。

32He与42He是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素，二者互为同位素。

7.答案A
8.答案A
解析核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别为8和2，A项正确。

9.答案C
解析该水的摩尔质量为22 g·mol－1，所以11 g该水中含有水分子0.5 mol，D 原子的中子数为1，18O原子的中子数为10，所以11 g这种水中含有的中子数为6N A。

10.答案(1)7331H、2H、3H234U、235U、238U
(2)40K、40Ca14N、14C1H、1H＋
解析(1)本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素；1H和1H＋是同一种核素的不同粒子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素。

(2)是为“质量数相等的粒子”，而非“质量数相等的原子”，否则“1H和1H＋”不能为答案。

11.答案(1)A－Z(2)A－x－n(3)A－x＋n
(4)22(5)n（m－x＋2）
m mol
解析(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，得N＝A－Z。

(2)A X n＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。

(3)A X n－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。

(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22。

(5)A2－所含电子数为m－x＋2，则n g A2－所含电子的物质的量为n（m－x＋2）
m mol。

12.答案(1)22286136(2)AB(3)质子数质子数和中子数
解析(1)22286Rn的质量数是222，质子数是86，中子数是222－86＝136。

(2)22286Rn、22086Rn、21986Rn的质子数相同，属于同种元素，但三者的中子数不同，故三者互为同位素。

(3)其中质子数决定元素种类；质子数和中子数共同决定核素种类。

13.答案(从左到右，从上到下)硅硼钠氧
解析L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。

当次外层为K
层时，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。

C元素原子的
质子数为10＋1＝11，故为钠。

当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个电子，故不可能。

14.答案(1)1926(2)AC(3)4526Fe与5626Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同
解析(1)4526Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。

(2)4526Fe与5626Fe的质子数相同，属同一元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，4526Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究
物质。