1.人类对原子结构的认识
道尔顿原子结构模型→汤姆生原子结构模型→卢瑟福原子结构模型→玻尔原子结构模型→电子云模型
2.原子的构成
3.构成原子和离子的各粒子间关系
(1)质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数。
(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数。
(4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数。
4.微粒符号周围数字的含义
5.元素、核素、同位素
6.同分异构体、同素异形体、同位素概念辨析
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同分异构体
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同素异形体
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同位素
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概念
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分子式相同,结构不同的化合物之间互为同分异构体
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同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体
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质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子间互为同位素
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对象
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一般为有机化合物之间
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单质之间
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原子之间
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化学性质
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可能相似,也可能不同
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相似,一定条件下可以相互转变
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几乎完全相同
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1.某元素形成的离子为 Xn-,则:
(1)Xn-含有的中子数为________。
(2)Xn-含有的电子数为________。
(3)X原子的质量数为________。
(4)1个X原子的质量约为________。
答案:(1)b-a (2)a+n (3)b (4) g
2.(1)有5种单核粒子,它们分别是 □、□、□+、□2+、□(“□”内元素符号未写出),则它们所属元素的种类有________种。
(2)1H、2H、3H三种微粒都属于________。
(3)在 H、H、H、6C、6C、6C、7N、7N中,核素、元素的种数分别为________种、________种。
(4)6C、6C、6C的关系互为____________,因为它们是具有____________________的同一元素的不同原子。其化学性质几乎完全相同。
答案:(1)3 (2)氢元素 (3)8 3
(4)同位素 相同的质子数和不同的中子数
(1)1H只含有质子和电子,不含中子;1H+只含有质子,不含中子和电子,又称为质子。另外,H还有 H、H两种同位素。
(2)同位素原子之间化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
(3)同位素的研究对象是核素,因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。核素的种类大于元素的种类。
提升一 原子中各种微粒数目之间的关系
1.(2017·高考海南卷)下列分子中,其中子总数为24的是( )
A.18O3 B.2HO2
C.14N16O2 D.14C16O2
解析:选D。A.1 mol 18O中含有中子的物质的量为(18-8) mol=10 mol,即1 mol 18O3中含有中子的物质的量为3×10 mol=30 mol,故A错误;B.1 mol 2HO2中含有中子的物质的量为(2×1+2×9) mol=20 mol,故B错误;C.1 mol 14N16O2中含有中子的物质的量为(7+2×8) mol=23 mol,故C错误;D.1 mol 14C16O2中含有中子的物质的量为(8+2×8) mol=24 mol,故D正确。
2.某元素的一种同位素X的质量数为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( )
A.(A-N+m) mol
B.(A-N) mol
C.(A-N) mol
D.(A-N+m) mol
解析:选A。X原子的质子数为(A-N),一个HmX中所含的质子数为(A-N+m),HmX的摩尔质量约为(A+m) g·mol-1,所以a g HmX中所含质子的物质的量为(A-N+m) mol。
提升二 核素、同位素、同素异形体的考查
3.13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurtǔ Wthrich等人为此获得诺贝尔化学奖。下面有关 13C、15N的叙述正确的是( )
A.13C与 15N有相同的中子数
B.13C与C60 互为同素异形体
C.14N与 15N互为同位素
D.15N的核外电子数与中子数相同
解析:选C。 13C的质子数为6,中子数为7,15N的质子数为7,中子数为8,A、D不正确。同素异形体指同种元素形成的结构不同的单质,B不正确。
4.(双选)(2020·苏州模拟)我国限制稀土金属对外出口,此举对我国战略安全具有重要意义,稀土元素钕(Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是( )
A.Nd和 Nd是同一核素
B.一个 Nd原子的质量约为 g(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.Nd原子的中子数与质子数之差为20
D.14 g钕元素含有6 mol电子