高中化学教材详细知识点整理汇总PDF

11.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型【学习目标】1了解原子结构的模型2掌握原子结构各微粒之间的关系【学习内容】科学家的探索之旅约翰·道尔顿约瑟夫·约翰·汤姆生约翰·道尔顿（1766—1844）是英国化学家、物理学家。1808年他发表了《道尔顿原子学》，从而被誉为原子理论的创建人。他认为原子是构成物质的最小微粒，不可再分。约瑟夫·约翰·汤姆生，(JosephJohnThomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区。1876年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室。1884年，年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授，第一个原子结构模型—葡萄干面包模型的提出者。欧内斯特·卢瑟福是汤姆生的研究生（ErnestRutherford，1871年8月30日－1937年10月19日），新西兰著名物理学家，被称为核物理之父，开拓了原子的轨道理论，特别是在他的金箔实验中发现了卢瑟福散射现象，而且提出了新的原子结构模型—卢瑟福原子结构模型。欧内斯特·卢瑟福（1871－1937）1895年德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属箔、硬纸片、玻璃等并能通过黑纸感光的射线，由于本质不清楚故命名为X射线，而且不同金属有自己的特征射线，并用他的发现为夫人拍伦琴夫人的手2了第一张手骨照片。于是人们得出结论：原子可能还不是最小的。伦琴的发现引起了研究射线的热潮，在此过程中法国物理学家发现了铀的放射性。而我们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放射出几种不同的射线，都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在问题。通过对阴极射线的研究，后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的，并命名为电子。由此，汤姆生提出了模型—葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否定了。α粒子散射实验葡萄干面包模型1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。据推算：根据汤姆孙原子模型α粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500，最大散射角不超过10°，（下图）——实验前预言的α粒子穿过金箔时的结果。类比：α粒子的质量是电子的7000倍左右，相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球，铅球的运动速度会改变吗？（2）α粒子通过时原子正电部分对它产生的库仑斥力的影响，因为正电荷在球体内均匀分布，所以两侧的斥力绝大部分相互抵消，也不会使运动方向发生较大改变。α粒子散射实验结果（上图）结论：绝大部分的α粒子都直线穿了过去，极少数α粒子穿过时发生偏转，个别α粒子竟然偏转了180°。实验结果与之前的预测完全不一致，所以原子结构模型须重新构思。因此，卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型（solarsystermmodel），即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样。卢瑟福原子模型原子是由原子核和电子构成原子核是由质子和中子构成卢瑟福原子结构模型图31.2原子结构、同位素【学习目标】知道原子的结构、知道同位素的概念【学习内容】1．原子中微粒间的数学关系：构成原子的粒子电子质子中子电性和电量1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性质量/kg9.109×10－311.673×10－271.675×10－27相对质量1/1836（电子与质子质量之比）1.0071．008原子()ZAX原子核质子个中子个核外电子个ZAZZ()质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数2．元素符号角标含义A——代表质量数Z——代表核电荷数c——代表离子所带的电荷数d——代表化合价e——代表原子个数3．同位素（1）概念：质子数相同，中子数不同的原子是同一种元素的不同原子，互称同位素。（2）同位素的质量数不同，核外电子数相同，化学性质相同。（3）同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。（4）同位素构成的化合物是不同的化合物，HODOTO222、、的物理性质不同，化学性质几乎相同。（5）元素的相对原子质量（元素的原子量）：这种元素的各种同位素的相对原子质量的平均值。（6）元素的近似相对原子质量：用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算得出的数值。4．相对原子质量的有关计算在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子丰度算出来的平均值。下面，我们介绍各元素相对原子质量平均值的算法。设问：对于具有同位素原子的元素来讲，应该怎样求其同位素的相对原子质量呢？如188O的相对原子质量可以通过以下数值求出：已知一个188O的质量为2.657×10-26kg，一个126C的质量为1.993×10-26kg，AZXc+--+de4188O的相对原子质量=kg10993.1kg10657.22626×12=15.998只要我们知道了某元素的各种同位素的相对原子质量，及在自然界中各同位素原子丰度。根据元素相对原子质量的含义，就可得到其值。以氯元素为例，求氯元素的相对原子质量：氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45元素周期表中各元素的相对原子质量就是这样算出来的。在数值上，同位素的相对原子质量近似等于质量数，我们平常做题时，常用质量数代替同位素的相对原子质量来计算元素的近似相对原子质量。【模拟试题】一.选择题：1.在一个电中性的原子中，一定含有的微粒是（）A.质子，中子，电子B.质子，中子C.质子，电子D.中子，电子2.某微粒用ZAnR表示，下列关于这种微粒的叙述正确的是（）A.所含质子数AnB.所含中子数AZC.所含电子数ZND.质量数ZA3.元素的相对原子质量是（）A.此元素一个原子的质量与12C原子质量的比值B.此元素一个原子的质量与12C原子质量的1/12比值C.按此元素各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值D.按此元素各种天然同位素的质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值4.硼有两种同位素：510B和511B，硼的相对原子质量为10.8，则510B和511B的原子个数比是（）A.1：3B.1：4C.1：2D.1：15.与27.0克水含有相同中子数的DO2质量为（）A.13.2gB.20.1gC.24.0gD.30.0g6.某元素所形成的气态单质分子M2有三种，其式量分别为70，72，74。三种分子的物质的量之比9：6：1时，下列说法正确的是（）A.M有三种同位素B.M2的平均式量为72C.质量数为35的同位素占原子总数的75％D.M的一种同位素的质量数为377.硼有两种天然同位素105B和115B，已知硼元素的原子量为10.8。下列对硼元素中105B的质量分数的判断正确的是（）5A.等于20%B.略小于20%C.略大于20%D.等于80%8.核内中子数为N的R2＋的离子，质量数为A，则n克它的氧化物中所含质子的物质的量为（）A16An(A-N+8)B16An(A-N+10)C(A-N+2)DAn(A-N+6)9.11H、21H、31H、H+、H2是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10.据最新报道，放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是（）A32B67C99D16611.已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有（）A.3种B.6种C.9种D.12种12.13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWüthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N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15N与14N互为同位素D15N的核外电子数与中子数相同13.下列关于原子的几种描述中，不正确的是（）A18O与19F具有相同的中子数B16O与17O具有相同的电子数C12C与13C具有相同的质量数D15N与14N具有相同的质子数14.据报道，月球上有大量3He存在，以下关于3He的说法正确的是（）A.是4He的同分异构体B.比4He多一个中子C.是4He的同位素D.比4He少一个质子15.下列各组物质中，互为同位素的是（）A、重氢、超重氢B、氧、臭氧C、红磷、白磷D、乙酸、丙酸二.填空题：16.非金属元素X有两种同位素ZAX和ZBX，由X元素形成的双原子单质分子可能有_______种，它们的式量分别为___________。17.已知35Cl和37Cl的平均相对原子质量为35.5，由233537NaClCl、、等微粒构成的NaCl晶体11.7g中含有37Cl的质量为_____________。618.由111213818816HHHOO、、、、形成类似于HO2分子的三原子化合物分子共有_____________种。三.计算题：19.由2311Na分别跟3517Cl和3717Cl所构成的10g氯化钠中含3717Cl的质量为多少？20.电解HO2和DO2的混合液，通电一段时间后，阳极产生氧气，阴极生成H2和D2的混合气体。若两极产生18.5g气体，在标准状况下体积为33.6L。试求生成的H2和D2物质的量之比。71.3原子核外电子的排布【学习目标】知道核外电子是分层排布的并了解1～18号元素的电子排布情况了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实掌握1—18号元素核外电子排布情况；从核外电子的排布规律认识元素化合价与核外电子数的关系【学习内容】经过几代科学家的不懈努力，现代量子力学原子结构模型（电子云模型）认为：①原子由原子核和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同③对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布。一、核外电子运动的特点1．电子的质量极微小（9.1*10-31千克）；2．电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间（原子的直径约10-10米）中进行；3．电子绕核运动的速度每秒钟在106米以上。所以：电子绕核运动没有确定的轨道，不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置，也不能描绘出其运动轨迹。这是核外电子运动的根本特征--完全不同于普通物体如行星、炮弹、尘粒的运动状况。二、核外电子的运动规律原子核外电子运动没有确定的轨道，但是有确定的运动规律，其运动状况可用电子云来形象地描述。电子云密集的地方电子出现的机会多；电子云稀疏的地方，电子出现的机会较少。在含有多个电子的原子中，一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核；另一方面，电子与电子之间带同性电荷而相互排斥，这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。当吸引和排斥达成平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域里运动，有不同的能量。离核远的电子能量高。因此，在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。有些电子能量较小，在离核较近的区域里运动；有些电子能量较大在离核较远的区域里运动。科学上把能量不同的电子运动的区域成为电子层。由此可见，正是吸引和排斥这个基本矛盾决定了含有多个电子的原子中核外电子的分层排布。把能量最低、离核最近的一些电子，称它们运动在第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的一些电子称它们运动在第二电子层上，由里往外，依次类推，叫三、四、五、六、七层。也可以把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。三、原子核外电子排布规律1、能量最低原理：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后由往外，依次排在能量逐步升高的电子层里，即先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排M层；2、每个电子层最多只能容纳2n2个电子；3、最外层最多只能容纳8个电子（K层为最