1、北京四中原子結構重點內容講解一、原子結構原子（ ）原子組成符號含義， ，代表質子數，代表質量數，為中子數。學習中應注意掌握幾個關系： 相對原子質量與質量數的關系：（）不同點： 相對原子質量：是指某原子的質量與 原子質量的 的比值。質量數： 是將原子內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加而得到的數值。由于一個質子和一個中子相對質量取近似整數值時均為，所以質量數（）質子數（） 中子數（） 。（）相同點： 質量數和相對原子質量實質上都表示原子的質量（相對質量） 。因為原子質量取決原子 核的質量（電子質量非常小，可以忽略不計） ，原子核質量取決于質子和中子的質量，由于 一個質子和一個中子的相對質量

2、取近似整數時均為， 所以相對原子質量取整數時， 在數值 上等于質子數加中子數，即等于質量數。在計算中往往將相對原子質量和質量數等同起來， 但它們是完全不同的兩個概念，使用時應注意區分。粒子間的關系： 元素的種類主要由質子數目決定。元素的性質主要決定于原子的最外層電子數目； 原子的種類由質子數和中子數共同而定； 原子的質量主要由質子數和中子數而定。原子、離子（陰、陽）中質子和核外電子數關系，即電量關系： 原子中核電荷數質子數核外電子數這里要注意：在原子中存在這個等量關系，在微粒中就不定了，因為微粒包括分子、原 子、離子。在離子中質子數不等于核外電子數，例如K+、 Cl、 NH 等離子。二、原子核

3、外電子運動的特征 核外電子運動特征：（）質量很小的帶負電荷的電子在很小的空間內（直徑約 ）作高速運動，接近光速 （3108m/s）（）高速運動時，不能找到運動軌跡，不能準確地測量和計算出電子的確切位置。 電子云：是用來描述核外電子的運動時，好象一團帶負電荷的云霧在原子核周圍， 人們形象地把它叫做“電子云” 。電子云中每個黑點，僅表示一個電子在核外空間出現的一 次機會，黑點的疏密表示電子出現機會的多少，而不是電子的多少。三、核外電子排布 核外電子排布規律：分層排布電子層序數 1 2 3 45 6 7電子層符號 K L M NO P Q電子總是盡先占滿能量低的電子層， 上。（）各電子層最多容納電子

4、數目：（）最外層電子數目不超過個，（）次外層電子數目不超過 18然后由里到外， 依次排布在能量逐步升高的電子層2n2（層為最外層時，不超過個） 。，倒數第三次電子數目不超過 32 個，歸根到底，核外電子排布遵循的規律是能量最低原理。電子首先應從內層填起，依次向外。核外電子排布的表示方法：（）原子結構示意圖：（）電子式：即在元素符號周圍用小黑點或來表示原子的最外層電子的式子。四、核素和同位素核素：具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。同位素：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。（）同位素中“同位” 的含義：指在元素周期表中占據同一個位置的意思。 如氕、氘、 氚，即同一

5、元素的不同核素之間互稱為同位素。（）同位素的性質： 在天然存在的某種元素中， 各種同位素原子個數百分含量一般是不變的； 同一種元素的 各種不同的同位素化學性質幾乎完全相同，因為各同位素原子結構幾乎相同（除中子數） 。 但由不同的同位素構成的物質物理性質不同。例如， H2 的沸點是 -252.4， D2 為-249.3， T2 為-248.0，所以同種元素不同同位素組成的分子混合在一起是混合物，例如：H2、 D2和 T2 混合在一起為混合物。（）同位素相對原子質量與元素相對原子質量同位素 （即某個原子）相對原子質量；是指某原子的質量與 原子質量的 的比值。例 如， 原子質量是 1.993 10-

6、26kg ，一個 Fe 原子質量為 9.28810-26kg，則該 Fe 原子相對 質量為 =55.923 。所以，同一種元素可以有幾種不同的同位素（即不同的原子），各同位素的相對原子質量是不同的。元素的相對原子質量：是各同位素（即各原子） 相對原子質量的代數平均值。設某元素 各同位素（即各原子）的相對原子質量分別為M1 、M2 ，各同位素（即各原子）原子個數百分含量分別為 x1%，x2%， 則該元素相對原子質量=M1x1%+M2x2%+ ，若用同位素質量數和原子百分含量計算出的平均值為近似相對原子質量。五、例題解析：例在氫原子的電子云圖中（ ）（A）一個小黑點表示一個電子（B）小黑點多的地方

7、說明電子數多（C）表示電子繞核作圓周運動（D）小黑點多的地方表示單位體積的空間中電子出現的機會多 分析：本題從多角度考查對氫原子的電子云圖的理解。（ A ）一個小黑點若表示一個電子，氫的原子核外就有很多電子了，但實際上，氫原子的核外就1 個電子。（ B）小黑點多的地方表示電子在此處出現的機會多，而不是電子數多。（ C）電子運動無固定的軌道，電子在核外作無規則高速運動。由此可知，本題應選（D）。例今有 A、B兩種原子， A原子的 M層比B原子的 M層少3個電子， B原子的 L 層電子數恰為 A 原子 L層電子數的 2倍。A 和 B 分別是（ ）（A） Si 和 Al （B） N 和 P （C）

8、F 和 Cl （D） C 和 Al分析： K L MA2xyB 2 2x y+3原子 B 的 M 層至少有 3 個電子，因而 L 層上的電子數必然是 8，求得 x=4 ，因此 A 原 子的L層只有 4個電子， M層上一定沒電子， 即y=0，所以B原子的 M層上電子數為 3個， 因此這兩個原子分別是 C和Al ，答案為（ D）。例已知陰離子 R2- 的原子核內有 x 個中子，元素的質量數為 m，則 wgR 元素完 全轉化為 R2- 時，共含有的電子總數為：（） （） mol（） mol （） mol解析：根據原子組成中，可知原子核內有 （m-x） 個質子，原子核外 有（ m-x）個電子， R2-

9、中有電子（ m-x+2 ）個電子， WgR 元素的物質的量為mol，則WgR 完全轉化為 2-時，共含有的電子總數為：（m-x+2）mol 。答案為。例 4由 與 Cl 和 Cl 制到的 NaCl 11.7g ，已知氯元素的相對原子質量為 35.5，求： （） Cl 的質量；（） Cl 的質量； 解析：（）根據元素相對原子質量，可以求出 Cl 與 Cl 的原子百分比。（） NaCl 的物質的量為： 0.2mol 。 Cl和 Cl 的物質的量之和為 0.2mol，依據原子百分比可知Cl為 0.15mol ，Cl為 0.05mol 。 Cl的質量為： 0.05mol 37g/mol=1.85g ，

10、Cl 的質量為： 0.15mol 58g/mol=8.7g 。參考練習已知元素的某種同位素的氯化物 RClx 為離子化合物，其中該元素的微粒核內中 子數為 y，核外電子數為 Z，則該同位素的符號為：（） （） （） （） Na+、F、 Ne 可以歸為一類，與它們同類的微粒組是：（） H2O 、 Ar（） K+ 、 H3O+ （） NH3 、NH（） OH、 O2 H、D、T、 H+可以用來表示：）同一種原子；）氫元素；）化學性質不同的氫原子；）氫的四種同位素；某氖原子的質量是 ag，原子的質量是 bg，用 NA 表示阿佛加德羅常數，下列說 法中正確的是：氖元素的相對原子質量是 12a/b；Wg

11、 該氖原子的物質的量一定是 W/（aNA）mol ； 該氖原子的摩爾質量是 aNAag ；Wg 該氖原子所含質量數為 10W/a。一種微料的質子數和電子數與另一種微粒的質子數和電子數相等， 則下列兩種微粒 之間的關系說法錯誤的是：（）它們可能是同位素；（）可能是不同分子；（）可能是一種分子和一種原子；（）可能是一種分子和一種離子；過氧化鈉可與為：CO2 作用，當 0.2mol Na218O2 完全作用后，生成的 Na2CO3 的質量） 21.2g） 21.6g） 22.0g） 22.4g參考練習答案： 解析： Na2O2 與 CO2 作用的化學方程式為：2Na218O2+2CO2=2Na2CO

12、3+O2 ，在此反應中 Na2O2 既是氧化劑，又是還原劑，其 中的氧原子有一半進入 O2 中，另一半進入 Na2CO3 中，所以 1mol Na2CO3 的摩爾質量應 為 108g/mol ，依據 Na2O2 與 Na2CO3 的物質的量關系，可知 0.2mol Na2O2 生成 0.2mol Na2CO3。生成 Na2CO3 質量為： 108g/mol 0.2mol=21.6g,答案為。北京四中 一、本周內容：1、沖量和動量、動量變化。2、動量定理及應用。二、內容：1、沖量（1）定義：力與力作用時間的乘積叫做力的沖量。 表達式： （ I 為沖量）（2）沖量是力和力的作用時間的累積，是一個過

13、程量；只要有力，且作用了一段時間，沖 量就不為零。（3）沖量的單位：牛頓 ?秒（ N ?S）（4）沖量是矢量，當力的方向在力作用時間內不變時，沖量的方向與力的方向相同。（5）講沖量時必須指明是哪個力的沖量，是某一個力的沖量，還是幾個力合力的沖量。并 指明哪一個過程。2、動量：（1）定義：運動物體的質量和速度的乘積叫動量。表達式： （ P 為動量）（2）動量是描述物體運動狀態的物理量。是狀態量。由二個因素m、 v 決定，又是相對量。（3）動量的單位：千克 ?米 /秒（ kg?m/s）（4）動量是矢量；方向與速度方向相同。（5）動量不是描述物體運動快慢的物理量， 雖然與速度有關， 但是與速度的物理

14、意義不同， 不是速度越大，物體動量越大； v 大但 m 小， P可以很小； v 小 m 大 P可以很大。3、動量變化： （ P1為初動量， P2為末動量）（ 1）末動量與初始動量的矢量之差為動量的增量，或動量的變化。（2） 是矢量，有大小和方向，運算遵守平行四邊形法則。例 1、物體靜止在水平面上，受到與水平成37 大小為 250N 力的作用下開始運動，物體質量 m=20kg ，與水平面之間動摩擦因數 =0.4 ， g 取 10m/s2，求：（ 1）經過 2 秒；物體所受 各力的沖量； （ 2）物體所受合力的沖量。解：對物體進行受力分析：受四個力重力 G 外力 F、支持力 N，滑動摩擦力 f 。

15、 （1）重力的沖量 IG=mg ?t=20102=400N?S，方向豎直向下。外力 F 沖量 IF=F ?t=250 2=500N ?S，方向與水平成 37斜向上。 彈力 N 沖量 IN=N ?t，而 N=G-F ?sin37 =50N ，則 IN=50 2=100N?S，方向豎直向上。 摩擦力 f 沖量： If=f ?t而 f=N=0.450=20N，則 If=20 2=40N ?S，方向水平向左。 （2）物體所受合外力： F合=F ?cos37-f=250 -20=180N ，則合外力的沖量 I 合=F 合 t=180 2=360N ?S。例 2、同一高處以相同的速率拋出三個質量相同的小球

16、；a 球豎直上拋， b 球豎直下拋， c 球水平拋出，不計空氣阻力則：A、落地時三球的動量都不相同。B 、從拋出到落地， ab 兩球有相同的動量變化。 C、從拋出到落地，三球所受沖量都不同。 D、從拋出到落地，三球所受沖量都相同。解： a 球豎直上拋，根據勻變速運動規律，其落地速度大小，那么它落地動量 ，方向豎直 向下。b 球豎直下拋，根據勻變速運動規律，其落地速度大小 ，它落地時動量大小為 ，方向豎直 向下。c 球平拋運動，設其落地時，速度 vc 與水平成 角，其大小為，其動量 ，方向與水平成 角。可以看出 a、 b 兩球落地時動量相同， c 球動量大小和它 們相等，但方向不同，故 A 選項

17、是錯誤的。三球從拋出到落地所用時間不同 tatctb 三個小球的沖量： Ia=mgta 、 Ib=mgtb 、 Ic=mgtc 則 IaIcIb ，故選項 C是正確的， D 是錯誤的。從拋出到落地， a、b 兩球的動量變化矢量圖如圖所示：設初速度為v0、末速度為 vt、可以看出， a、b兩球的動量變化 PaPb故 B選項是錯誤的。4、動量定理：一個質量為 m 的物體，初始速度為 v1 ，在恒力 F 作用下，經過時間 t 速度變為 v2 ，則物體 所受沖量與動量的關系為F?t=mv2-mv1 （1）動量定理描述力對時間的累積效果，物體所受合外力的沖量等于它動量的增量（或變 化量）（2）動量定理是

18、矢量方程，式中 I 表示物體受到所有外力沖量的矢量和，或等于合外力的 沖量， P 為物體的動量增量，方向與合沖量方向一致。（2）動量定理研究的對象是質點。例 3、一個質量為 60kg 的雜技演員練習走鋼絲時，使用安全帶，當此人走到安全帶上端的 固定點正下方時不慎落下，下落 5m 時安全帶被拉直，此后又經過 0.5S 的緩沖，人的速度 變為零，求這 0.5S內安全帶對人的平均拉力多大？（ g=10m/s2 不計空氣阻力） 解： 人從固定點下方落下可視為自由落體運動，下落 5m 時的速度為 v1，根據勻變速直線運動規律：v12=2gh ， 此后人將受到重力和安全帶的拉力作用做變速運動，歷時0.5S

19、，其動量由 mv1 變為 0。設豎直向下方向為正方向，安全帶對人平均拉力為F，根據動量定理：（mg-F ） t=0-mv1解：此題也可以研究全過程，開始人的動量mv0=0 ，自由下落，然后緩沖過程受到重力和安全帶的平均拉力 F，自由下落的時間設為 t1 ，緩沖時間設為 t2。設豎直向下為正方向，根據動理定理：初動量 mv0=0 ，末動量 mvt=0mg（t1+t2）- F?t2=0-0則例 4、兩個質量相等的木塊 A 和 B 并排放在光滑水平面上，處于靜止。一顆子彈水平穿過 兩個木塊，設子彈穿過兩木塊所用的時間分別為 t 和 1.5t。木塊對子彈的阻力恒為 f，則子 彈先后穿出 A、B 后，A

20、、B 的速度之比為A、2：3B、1： 3C、1：4D、1： 2解：子彈進入 A 木塊，受到恒定阻力 f 后做勻減速運動，直至穿過 A ，歷時 t；同時 A 、 B 受到 f 的反作用力一起從靜止開始做勻加速運動，當子彈穿過 A 時，設速度為 vA ，此時， A 、B 有共同速度，而后子彈進入 B，繼續受阻力做勻減速運動， B 物體繼續做勻加速運動， A 物體則以速度 vA 做勻速運動。設子彈穿出 B 物體時， B 的速度為 vB ，根據動量定理：設正方向與子彈運動方向同，子彈穿過A 研究 AB ， f?t=2m ?vA-0 子彈穿過 B，研究 B， f?1.5t=mvB-mvA 由二式可得 ，則選項 C 是正確的。三、課后練習：1、如圖所示，一個物體在與水平方向成角的拉力 F 的作用下勻速