高中化学丨原子结构难点问答

 

1．原子为什么不显电性？为什么说原子的质量主要集中在原子核上？

【答案】一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位负电荷，中子不带电，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，因此原子不显电性。

构成原子核的质子和中子的质量大约相等，都是核外电子质量的1 836倍，因此原子的质量主要集中在原子核上。

 

2．原子核一定是由质子和中子构成的吗？

【答案】不一定。

例如11H中没有中子。

 

3．到目前为止，人类发现的元素共有112种，能否说发现的原子共有112种？

【答案】不能。

因为绝大多数元素含有同位素，即同一种元素中可以含有多种不同的原子，故人类发现的原子要远多于112种。

 

4．构成原子的各微粒间存在哪些关系？其主要内容是什么？

【答案】构成原子的粒子之间的关系有：

质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；

电性关系：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数；

数量关系：核电荷数＝质子数　质子数＝核外电子数。

 

5．决定某种微粒是否显电性的因素是什么？与中子数有关吗？

【答案】某种微粒是否显电性，主要与该微粒所含的质子数与电子数多少有关，当质子数>电子数时，微粒显正电；

当质子数<电子数时，微粒显负电；

与中子数无关。

 

6．质量数相同的原子一定属于同种元素吗？

【答案】不一定属于同种元素；

质子数相同的原子属于同一种元素，而质量数相同的原子不一定属于同种元素。如614C和714N。

 

7.¹⁴N和¹⁴C互为同位素吗?H₂H₂互为同位素吗?

【答案】不互为同位素;二者不属于同一种元素,不符合同位素的定义。同位素描述的对象是原子,而H₂H₂属于分子。

8．在下列原子：612C、714N、11H、1123Na、12H、2040Ca、1940K、13H中，有几种元素？几种核素？哪些原子互为同位素？

【答案】6种元素，8种核素；11H、12H、13H互为同位素。

9．互为同位素的不同核素的物理性质不同，而它们的化学性质为什么几乎完全相同？

【答案】互为同位素的不同核素其原子的电子层结构相同，故它们的化学性质几乎完全相同。

10．元素与核素有何不同？同位素原子之间有什么关系？何为同素异形体？

【答案】元素是质子数相同的一类原子，核素是质子数、中子数都一定的原子。

同位素原子之间质子数相同、中子数不同。同素异形体是同种元素形成的不同单质。

11．元素、核素、同位素、同素异形体等概念之间有什么联系？

【答案】元素、核素、同位素、同素异形体等概念间的联系：

12.如何判断元素、核素和同位素？

【答案】判断元素、核素和同位素时，要抓住各种粒子的本质。质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。

分析原子表示符号的几组数字。ZAX，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；

Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的不论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。

13.某核素R的质量数为27,质子数为13,则R³⁺的质量数、质子数、中子数、电子数各是多少?

【答案】质量数是27,质子数是13,中子数是14,电子数是10。

14.原子的相对原子质量和元素的相对原子质量有何区别?

【答案】原子的相对原子质量是某原子的原子质量与C₁₂原子质量的1/12的比值;元素的相对原子质量是指元素的平均相对原子质量,它是根据天然同位素原子所占的原子个数百分比和其相对原子质量计算出的平均值,也就是元素周期表上标明的数值。

15．核外电子是分层排布的，共划分为几层？按能量由低到高、离核由近及远的排列顺序是什么？其中M层和N层哪一层能量更高？

【答案】核外电子是划分7层；按能量由低到高、离核由近及远的排列顺序是K、L、M、N、O、P、Q；N层能量高于M层。

16.如何正确理解原子结构示意图？

【答案】原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，原子结构示意图中核内质子数等于核外电子数。如钠的原子结构示意图：

17．书写离子结构示意图有什么规律？

【答案】当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排布的电子数也相同)，如 ；非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构，如；

离子结构示意图中，阳离子核内质子数大于核外电子数，阴离子核内质子数小于核外电子数，且差值为离子所带电荷数；

单个原子形成简单离子时，其最外层可形成8电子稳定结构(K层为最外层时可形成2电子稳定结构)。

18．核外电子的排布有什么规律？其内容是什么？

【答案】核外电子的排布规律有：一低，即电子首先排布在能量最低的电子层里，再排能量稍高的电子层；

两不超，即各电子层电子数不超过2n²个，最外层电子数不超过8个；

一稳定，即最外电子层中排满8个电子的结构较稳定，其他结构在一定条件下有变为稳定结构的趋势。

19．核外电子的排布规律之间有无联系？能否孤立地应用其中的一项？

【答案】核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解。如当M层是最外层时，最多可以排布8个电子，当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子。

20．M电子层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？

【答案】若钾原子的M层排布9个电子，此时M层就成为最外层，这和电子排布规律中“最外层电子数不超过8个”相矛盾，不符合电子排布规律。

21.以下几种微粒的结构示意图是否正确，不正确的违背了哪条规律？

【答案】①④正确，②违背了电子按能量由低到高的顺序排布的规律，L层应排布2×2²＝8个电子，③违背了各电子层最多容纳2n²个电子的规律，⑤违背了最外层电子数不超过8个的规律。

22.元素性质与原子的最外层电子排布有什么关系？

【答案】稀有气体元素原子最外层电子数为8(He为2)，结构稳定，性质不活泼；金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子形成阳离子；非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，形成8电子稳定结构。

23.元素化合价与原子结构有什么关系？

【答案】化合价是元素的一种重要性质。元素的化合价的数值，与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。如钠原子最外层只有1个电子，容易失去这个电子形成Na^＋而达到稳定结构，因此钠元素在化合物中显＋1价；氯原子最外层有7个电子，只需获得1个电子形成Cl^－便可达到稳定结构，因此氯元素在化合物中常显－1价。

24.金属元素和非金属元素的化合价有什么特点？与它们的最外层电子数有什么联系？

【答案】金属元素只显正价，因为其最外层电子数一般小于4，易失电子；非金属元素既呈正价，又显负价，因为其最外层电子数一般大于或等于4，易得电子显负价，但也有的非金属元素可失去电子显正价。

25.常见10电子粒子有哪些？常见“18电子”粒子有哪些？

【答案】（1）分子有Ne、HF、H₂O、NH₃、CH₄；阳离子有：Na^＋、Mg^2＋、Al^3＋、NH4＋、H₃O^＋；阴离子有O^2－、F^－、OH^－。(2)分子有Ar、HCl、H₂S、PH₃、SiH₄、F₂、H₂O₂、N₂H₄等；阳离子有K^＋、Ca^2＋；阴离子有P^3－、S^2－、HS^－、Cl^－。