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高中地理鲁教版教案

发表时间:2020-10-09

乙酸学案(鲁科版必修2)。

作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师提前熟悉所教学的内容。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《乙酸学案(鲁科版必修2)》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

第2课时 乙 酸
一、乙酸的组成、结构、物理性质与酸性
1.乙酸的分子结构
2.乙酸的物理性质
(1)乙酸俗称醋酸,是一种有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇。
(2)熔点:16.6℃,温度低于熔点时,乙酸凝结成晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。
3.乙酸的酸性
(1)乙酸是一元弱酸,具有酸的通性。
写出乙酸与下列物质反应的离子方程式:
①Na:2Na+2CH3COOH===2CH3COO-+2Na++H2↑。
②NaOH:CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O。
③Na2O:
2CH3COOH+Na2O===2CH3COO-+2Na++H2O。
④Na2CO3:
2CH3COOH+CO2-3===2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)证明乙酸的酸性比碳酸强的方法


乙酸与碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
乙醇水碳酸乙酸
羟基氢的活泼性―――→逐渐增强jAb88.cOm

酸碱性中性中性弱酸性弱酸性
与Na反应反应反应反应
与NaOH不反应不反应反应反应
与NaHCO3不反应不反应不反应反应

例1 下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是()
A.金属钠B.溴水
C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊溶液
答案 B
解析 A项,钠与乙酸的反应快于钠与乙醇的反应,苯不与Na反应,能区别;B项,溴水与乙醇、乙酸互溶,与苯萃取而使溴水层颜色变浅,不能区别;Na2CO3溶液与乙酸反应放出CO2气体,与乙醇混溶,与苯分层,C项能区分;紫色石蕊溶液与乙酸混合变红色,与乙醇混溶,与苯分层,D项可区分。
规律总结
鉴别乙醇和乙酸一般选用紫色石蕊溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液,氢氧化铜悬浊液和氧化铜粉末也能区别乙醇和乙酸。乙酸能与氢氧化铜和氧化铜反应,而乙醇不能。
例2 苹果酸的结构简式为。下列说法正确的是()
A.苹果酸中官能团有2种
B.1mol苹果酸可与3molNaOH发生中和反应
C.1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1molH2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
答案 A
解析 苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团,A项正确;羟基不能与NaOH发生中和反应,故1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应,B项错误;羟基和羧基均能与金属Na反应,故1mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5molH2,C项错误;苹果酸的结构简式可写为或,即二者为同一物质,D项错误。
规律总结——羟基、羧基个数与生成气体的定量关系
(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na~2—OH~H2。
(2)Na2CO3、NaHCO3和—COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2—COOH~CO2,NaHCO3~—COOH~CO2。

二、乙酸的酯化反应
1.实验探究
(1)实验现象:饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,且能闻到香味。
(2)化学方程式:

2.酯化反应
(1)概念:酸与醇反应生成酯和水的反应。
(2)反应机理:酸脱羟基醇脱氢。
例3 将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是()
A.生成的水分子中一定含有18O
B.生成的乙酸乙酯中含有18O
C.可能生成45g乙酸乙酯
D.不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
答案 A
解析 CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CH218OH+CH3COOH????浓H2SO4△,因此生成的水中不含18O,乙酸乙酯中含有18O,生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应,1molCH3CH218OH参加反应,生成酯的物质的量为0<n(酯)<1mol,即质量关系为0<m(酯)<90g。
思维启迪
酯化反应为可逆反应,酸脱羟基、醇脱氢,且反应物不可能完全转化为生成物。
例4 (2017许昌高一检测)某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置并加入混合液,用小火均匀加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
回答问题:
(1)装置中球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________。
(2)步骤②安装好实验装置,加入药品前还应检查________________。
(3)反应中浓硫酸的作用是________________;写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
a.中和乙酸并吸收乙醇
b.中和乙酸和乙醇
c.减少乙酸乙酯的溶解
d.加速酯的生成,提高其产率
(5)步骤③所观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是
________________________________________________________________________。
答案 (1)防止倒吸
(2)装置的气密性
(3)催化剂、吸水剂 CH3COOH+C2H185OH????浓硫酸△CH3CO18OC2H5+H2O
(4)ac
(5)试管乙中的液体分成上下两层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅 分液
解析 (1)干燥管一是起冷凝的作用,二是起防倒吸的作用,因为乙酸和乙醇易溶于碳酸钠溶液。
(2)因为产生蒸气,因此加药品前,要检验装置的气密性。
(3)酯化反应的实质是酸去羟基醇去氢,其反应方程式为CH3COOH+C2H185OH????浓硫酸△CH3CO18OC2H5+H2O。
(4)乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇,乙醇易溶于水,乙酸可以和碳酸钠反应,因此碳酸钠溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,即选项a、c正确。
(5)乙酸乙酯是不溶于水的液体,且密度小于水,现象:试管乙中出现液体分层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅;采用分液的方法进行分离。
规律小结
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应限度较小。由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯,可提高其产率;使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酸乙酯的转化率。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)乙酸的官能团是羟基(×)
(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸(√)
(3)乙酸是一种常见的弱酸,不能用来除去锅垢(以CaCO3为主)(×)
(4)制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应(×)
(5)可用NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇(×)
(6)乙酸的分子式为C2H4O2,分子里含有4个氢原子,所以乙酸是四元酸(×)
(7)饱和Na2CO3溶液可以鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯三种液体(√)
(8)乙醇和乙酸都能发生取代反应(√)
2.如图是某种有机物的简易球棍模型,该有机物中只含有C、H、O三种元素。下列有关于该有机物的说法中不正确的是()
A.分子式是C3H6O2B.不能和NaOH溶液反应
C.能发生酯化反应D.能使紫色石蕊溶液变红
答案 B
解析 该有机物的结构简式为,能和NaOH溶液反应。
3.下列说法错误的是()
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C.乙醇能发生氧化反应而乙酸不能发生氧化反应
D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应是可逆的
答案 C
解析 乙醇、乙酸在常温下都是液体,而C2H6和C2H4在常温下为气体,B项正确;乙醇催化氧化制乙醛,乙醇和乙酸都能发生燃烧氧化生成CO2和H2O,C项错误;酯化反应是可逆反应,D项正确。
4.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为,则1mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应,最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为()
A.2mol、2molB.3mol、4mol
C.4mol、3molD.4mol、4mol
答案 C
解析 由柠檬酸的结构简式可知,1mol柠檬酸分子中含有1mol羟基和3mol羧基,羟基和羧基都能与金属钠发生反应,因此1mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4mol;羧基能与NaOH溶液反应,而羟基不能和NaOH溶液反应,故消耗NaOH的物质的量最多为3mol,C项正确。
5.(2017合肥高一检测)我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是()
A.与乙醇发生酯化反应反应产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜催化下可以与氧气发生反应
D.标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2
答案 C
解析 A项,二羟甲戊酸结构中含一个—COOH,与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基,其分子式为C8H16O4,错误;B项,不能发生加成反应,错误;C项,该物质含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,正确;D项,1mol该有机物与足量金属钠反应可生成1.5mol氢气,错误。
6.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程。
(1)甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图所示三套实验装置,若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套做为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除了起冷凝作用外,另一重要作用是________________________________________________________________________。
(3)甲、乙、丙三位同学按如下步骤实验:
A.按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3mL95%的乙醇,再加入2mL冰醋酸,最后在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀。
B.将试管固定在铁架台上。
C.在试管②中加入5mL饱和Na2CO3溶液。
D.用酒精灯对试管①加热。
E.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
请回答:步骤A组装好实验装置,加入样品前必需进行的操作是____________________,试管②中观察到的现象是____________________________,试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)CH3CH2OH+CH3COOH????浓H2SO4△CH3COOC2H5+H2O (2)乙 防止倒吸 (3)检查装置的气密性 液体分为两层 溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
解析 反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,其中乙酸、乙醇都易溶于水,所以应该做到防止倒吸。蒸气进入到饱和碳酸钠溶液中,上层即是乙酸乙酯,下层是水层,溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。
[对点训练]
题组一 乙酸的结构与酸性
1.(2017佛山一中高一段考)乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是()
A.乙酸的官能团为—OH
B.乙酸的酸性比碳酸弱
C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝
答案 C
解析 乙酸的官能团为—COOH,A错误;乙酸的酸性比碳酸强,B错误;乙酸具有酸的通性,与钠反应产生氢气,C正确;乙酸能使紫色石蕊溶液变红,D错误。
2.(2016启东中学检测)下列关于乙酸的说法中不正确的是()
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
C.乙酸是一种重要的有机酸,是有强烈刺激性气味的液体
D.乙酸分子中有四个氢原子,所以不是一元酸
答案 D
解析 乙酸是具有刺激性气味的液体;尽管乙酸分子中含有4个氢原子,但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离:CH3COOH??CH3COO-+H+,因此乙酸是一元酸。
3.如图是某有机物分子的填充模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是()
A.能与氢氧化钠反应
B.能与稀硫酸反应
C.能发生酯化反应
D.能使紫色石蕊溶液变红
答案 B
解析 乙酸(CH3COOH)显酸性,能使紫色石蕊溶液变成红色,能与NaOH反应,能发生酯化反应,但与稀硫酸不反应。
4.(2017广州高一检测)酒精和醋酸是生活里的常用品,下列方法不能将二者鉴别开的是()
A.闻气味
B.分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解
C.分别滴加NaOH溶液
D.分别滴加紫色石蕊溶液
答案 C
解析 A项,酒精和醋酸气味不同,可用闻气味的方法鉴别,错误;B项,水垢的成分含CaCO3,与醋酸反应放出CO2,但不与酒精反应,可鉴别,错误;C项,酒精和NaOH溶液不反应,醋酸和NaOH溶液反应,但无明显现象,不能鉴别,正确;D项,醋酸能使紫色石蕊溶液变红,但酒精不能,可鉴别,错误。
5.若将转化为,可使用的试剂是()
A.NaB.NaOH
C.Na2CO3D.NaHCO3
答案 A
解析 —COOH和—OH均可与Na发生置换反应,可实现转化;—OH与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应。
6.有机物M的结构简式为,下列有关M性质的叙述中错误的是()
A.M与金属钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
B.M与碳酸氢钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶1
C.M与氢氧化钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2
D.M既能与乙酸反应,又能与乙醇反应
答案 C
解析 1molM与Na完全反应时—COOH、—OH各消耗1molNa,A项正确;1mol—COOH只与1molNaHCO3反应,B项正确;1mol—COOH消耗1molOH-,—OH不与OH-反应,C项错误;M中既含有—COOH,又含有—OH,所以既能与乙酸反应,又能与乙醇反应,D项正确。
题组二 酯化反应及其实验
7.(2017武威六中期末)实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1毫升,发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是()
A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B.该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
答案 D
解析 A项,因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,不符合题意;B项,制备乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,不符合题意;C项,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇、中和乙酸,不符合题意;D项,紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,符合题意。
8.(2017海口龙华区校级期末)羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90,该反应的反应物是()
①和CH3CH2OH
②和CH3CH2—18OH
③和CH3CH2—18OH
④和CH3CH2OH
A.①②B.③④
C.②④D.②③
答案 C
解析 和CH3CH2OH反应后生成,相对分子质量为88,①不符合;和CH3CH2—18OH反应后生成,相对分子质量为90,②符合;和CH3CH2—18OH反应后生成,相对分子质量为92,③不符合;和CH3CH2OH反应后生成,相对分子质量为90,④符合。
9.已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为
+b――――→一定条件
+H2O
下列说法不正确的是()
A.a中参加反应的官能团是羧基
B.生活中b可做燃料和溶剂
C.c极易溶于水
D.该反应类型为取代反应
答案 C
解析 由a、c的结构简式可知a含有羧基,c含有酯基,a、b发生酯化反应生成c,b为乙醇。a与b反应生成c含有酯基,则a中参加反应的官能团是羧基,A项正确;b为乙醇,可做燃料和溶剂,B项正确;c含有酯基,不溶于水,C项错误;反应类型为酯化反应,也为取代反应,D项正确。
题组三 多官能团性质的判断
10.(2017天津和平区高一下期中)某有机物M的结构简式为CH3CH==CHCH2COOH,下列有关说法正确的是()
A.能与乙醇发生酯化反应
B.不能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
D.1molM与足量Na完全反应能生成1molH2
答案 A
解析 有机物分子中含有羧基,能与乙醇发生酯化反应,A正确;有机物分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色,B错误;有机物分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,C错误;1molM与足量Na完全反应能生成0.5molH2,D错误。
11.(2017广州高一检测)巴豆酸的结构简式为CH3—CH==CH—COOH。现有如下试剂:①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④乙醇、⑤酸性高锰酸钾溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是()
A.只有②④⑤B.只有①③④
C.只有①②③⑤D.①②③④⑤
答案 D
解析 巴豆酸中含有碳碳双键和羧基,碳碳双键能和HCl、溴水发生加成反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,羧基能和纯碱、乙醇发生反应,故选项D正确。
12.分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是()
A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色,且原理相同
答案 B
解析 A项,分子中含有羧基、碳碳双键、羟基、醚键共4种官能团,错误;B项,分枝酸分子中含有的羧基、羟基可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,正确;C项,只有羧基可与NaOH反应,故1mol分枝酸最多可与2molNaOH发生中和反应,错误;D项,使溴的四氯化碳溶液退色是因为碳碳双键与Br2发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液退色是因为发生了氧化反应,错误。
[综合强化]
13.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na―→迅速产生气泡;
②A+CH3CH2OH????浓硫酸△有香味的物质。
(1)根据上述信息,对该化合物可做出的判断是_____________________________________(填字母)。
A.一定含有—OHB.一定含有—COOH
C.有机化合物A为乙醇D.有机化合物A为乙酸
(2)A与金属钠反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为______________________。
(4)有机化合物B的分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1molB与足量Na反应放出1molH2,则B的结构简式为__________________________________________________。
答案 (1)BD
(2)2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑
(3)CH3COOCH2CH3 (4)HO—CH2—COOH
解析 (1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。(4)与Na反应迅速,则含有—COOH,且产生的H2与消耗B的物质的量之比为1∶1,根据分子式,则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。
14.烃A的产量能衡量一个国家石油化工发展水平,F的碳原子数为D的两倍,以A为原料合成F,其合成路线如图所示:
(1)写出决定B、D性质的重要原子团的名称:
B________、D________。
(2)A的结构式为____________。
(3)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型:
①________________________________________________________________________,
反应类型:__________;
②________________________________________________________________________,
反应类型:__________。
(4)实验室怎样区分B和D?___________________________________________________。
(5)除去F中少量B和D的最好试剂是________(填字母)。
A.饱和碳酸钠溶液B.氢氧化钠溶液
C.苯D.水
答案 (1)羟基 羧基 (2)
(3)①2CH3CH2OH+O2――→Cu△2CH3CHO+2H2O 氧化反应 ②CH3COOH+CH3CH2OH????浓硫酸△
CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应) (4)分别取少量待测液于试管中,滴加少量紫色石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,另一种为乙醇(答案合理均可) (5)A
解析 衡量一个国家石油化工发展水平的是乙烯的产量,根据框图,B为乙醇,C为乙醛,F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍,所以D为乙酸。饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,吸收乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,所以除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸和乙醇最好选用饱和碳酸钠溶液。
15.如图,在左试管中先加入2mL95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。
(1)写出左试管中主要反应的化学方程式:__________________________________________。
(2)加入浓硫酸的作用:__________________________________________________________。
(3)反应开始时用酒精灯对左试管小火加热的原因是__________________________________
(已知乙酸乙酯的沸点为77℃;乙醇的沸点为78.5℃;乙酸的沸点为117.9℃);后改用大火加热的目的是__________________________________________________________________。
(4)分离右试管中所得乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液的操作为________(只填名称),所需主要仪器为__________。
答案 (1)CH3COOH+CH3CH2OH????浓硫酸△
CH3COOCH2CH3+H2O
(2)催化剂、吸水剂
(3)加快反应速率,同时又防止反应物未来得及反应而挥发的损失 蒸出生成的乙酸乙酯,使可逆反应向右进行
(4)分液 分液漏斗
16.(2017乌鲁木齐校级期末考试)已知乳酸的结构简式为,试回答下列问题:
(1)乳酸分子中含有________和________(填写官能团名称)。
(2)乳酸与金属钠反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)乳酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)当乳酸与浓硫酸共热时,能产生多种酯类化合物,任意写出两种酯类产物的结构简式:________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
答案 (1)羟基 羧基
(2)+2Na―→
+H2↑
(3)+Na2CO3―→
+H2O+CO2↑
(4)
(合理即可)
解析 由乳酸的结构简式可知,分子中含有羟基和羧基,羟基能与钠反应,而羧基能与Na、NaOH和Na2CO3反应。

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酯和油脂学案(鲁科版必修2)


第3课时 酯和油脂
一、酯
1.定义:酸和醇发生酯化反应生成的一类有机物。
2.结构:,官能团是。
3.物理性质
(1)溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)密度:比水小。
(3)气味:相对分子质量较小的酯大都有芳香气味。
4.化学性质
实验操作
实验现象芳香气味很浓芳香气味较淡芳香气味消失
实验结论中性条件下乙酸乙酯几乎不水解酸性条件下乙酸乙酯部分水解碱性条件下乙酸乙酯完全水解

(1)写出上述实验中反应的化学方程式:
①CH3COOCH2CH3+H2O????稀硫酸△CH3COOH+CH3CH2OH;
②CH3COOCH2CH3+NaOH――→△CH3COONa+CH3CH2OH。
(2)酯在酸性条件下水解程度比在碱性条件下水解程度小,理由是:酯水解生成酸和醇,碱能与生成的酸发生中和反应,减小了酸的浓度,使水解平衡向正反应方向移动,促进了酯的水解,可使水解趋于完全。

(1)酯在酸性和碱性条件下水解的产物和水解程度
①酯的官能团为“”,在酸性条件下水解生成RCOOH,在碱性条件下水解生成R—COONa。
②酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,化学方程式用“??”;酯在碱性条件下,由于生成的酸与碱反应,促使酯完全水解,化学方程式用“―→”。
(2)酯化反应与酯的水解反应的比较
酯化反应水解反应
断键方式
催化剂浓硫酸稀硫酸或
NaOH溶液
催化剂的
其他作用吸水,提高CH3COOH和C2H5OH的反应速率NaOH中和酯水解生成的CH3COOH,提高酯的水解率
加热方式酒精灯加热水浴加热
反应类型酯化反应,取代反应水解反应,取代反应

例1 下列关于乙酸乙酯水解反应与乙酸和乙醇酯化反应的比较中正确的是()
A.两个反应均可采用水浴加热
B.两个反应使用的硫酸作用完全相同
C.两个反应均可看做取代反应
D.两个反应一定都是可逆反应
答案 C
解析 酯化反应温度较高,需要采用酒精灯加热,A项错误;酯化反应中使用的是浓硫酸,作用为催化剂和吸水剂,而酯的水解反应中使用的是稀硫酸,作用只是催化剂,B项错误;酯在碱性条件下的水解反应不是可逆反应,D项错误。
易错警示
酯的水解反应用稀硫酸,只做催化剂,酯化反应中浓硫酸做催化剂和吸水剂。
例2 有机物
是一种酯。参照乙酸乙酯水解中化学键变化的特点分析判断,这种酯在酸性条件下水解生成______种新物质。这些物质再每两个分子一组进行酯化反应,最多可生成__________种酯。在新生成的酯中,相对分子质量最大的结构简式是_______________________________________________________________________。
答案 3 5 
解析 酯水解时酯分子里断裂的化学键是中的碳氧单键,原有机物分子里有2个这样的原子团,故它水解生成3种新物质:①
②HOCH2CH2OH ③。这3种物质按题意重新酯化有:①与①生成链状酯,①与①生成环状酯,①与②生成链状酯,①与③生成链状酯,②与③生成链状酯。水解生成的新物质中①的相对分子质量最大,并且①与①生成链状酯分子时脱去1个水分子,①与①生成环状酯分子时脱去2个水分子。
规律总结 
酯化反应的成键之处就是酯水解的断键之处。酯水解时,中的C—O键断裂,C原子接羟基形成羧酸,O原子接H原子形成醇。
例3 某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为()
A.C14H18O5B.C14H16O4
C.C16H22O5D.C16H20O5
答案 A
解析 1mol分子式为C18H26O5的酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明该羧酸酯分子中含有2个酯基,则C18H26O5+2H2O―→羧酸+2C2H5OH,由原子守恒定律推知该羧酸的分子式为C14H18O5,A项正确。
规律总结
对于羧基与羟基生成的酯,酯水解时存在定量关系如下:
1mol+1molH2O――→水解1mol—COOH+1mol—OH。
二、油脂
1.组成特点及分类
元素组成代表物代表物分子组成
油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯
脂肪动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯

2.油脂结构与性质
3.油脂在生产、生活中的应用
“油”和“脂”都是高级脂肪酸甘油酯。“油”一般不饱和程度较高,熔点较低,室温下为液态;“脂”一般饱和程度较高,熔点较高,室温下为固态,又称为“脂肪”。油通过氢化可以转化为脂肪。另外,油脂是混合物。
例4 (2017西安高一检测)下列关于油脂的叙述不正确的是()
A.油脂属于酯类
B.天然油脂没有固定的熔、沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂不能使酸性高锰酸钾溶液退色
答案 D
解析 油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物,但自然界中的油脂是多种物质的混合物,因此没有固定的熔、沸点;油脂分为油和脂肪,其中形成油的高级脂肪酸的烃基中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液退色。
规律总结
油脂中含有碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液退色,并且能与H2发生加成反应。
例5 (2017石家庄月考)区别植物油和矿物油的正确方法是()
A.加水振荡,观察是否有分层现象
B.加溴水振荡,观察溴水是否退色
C.加酸性KMnO4溶液,振荡,观察是否退色
D.加入NaOH溶液并煮沸,观察有机物是否溶解
答案 D
解析 植物油是高级脂肪酸甘油酯,矿物油的主要成分是烃类物质,无论是酯还是烃,都不溶于水,加水后都会出现分层现象,无法区别,A项错误;植物油和矿物油中都含有碳碳双键,都能使溴水和酸性KMnO4溶液退色,所以利用溴水或酸性KMnO4溶液不能区别,B、C两项错误;油脂在NaOH溶液中可以发生水解反应,生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,矿物油在此条件下不能水解,利用此方法可以区别植物油和矿物油,D项正确。
思维启迪——油脂和矿物油的比较
物质油脂矿物油
脂肪油
组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多含不饱和烃基多
性质固态或半固态液态具有烃的性质,不能水解
能水解并部分兼有烯烃的性质
鉴别加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化

例6 某油脂常温下呈液态,其中一种成分的结构简式为
(1)该油脂能否使溴水退色?________(填“能”或“不能”)。
(2)写出该油脂在氢氧化钠溶液中水解的几种产物:____________、____________、____________、____________。
答案 (1)能 (2)C17H35COONa C17H33COONa
C15H31COONa 
解析 (1)含有17个C原子和15个C原子的饱和烃基分别是C17H35—和C15H31—。烃基C17H33—含有碳碳双键,因此该液态油脂能使溴水退色。
(2)油脂水解时,酯基碳氧单键断开,碱性条件下:
+3NaOH――→△C17H35COONa+C17H33COONa+C15H31COONa+C3H5(OH)3
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)酯在酸性和碱性条件下水解的产物相同()
(2)酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下的水解程度大()
(3)酯的水解反应属于取代反应()
(4)油脂和乙酸乙酯都能使溴水退色,都是具有香味的液体()
(5)植物油氢化过程中发生了加成反应()
(6)乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体()
(7)乙酸乙酯、花生油在碱性条件下的水解反应均为皂化反应()
(8)维生素C()能发生加成反应、酯化反应、水解反应和氧化反应()
(9)油脂的皂化反应属于加成反应()
(10)牛油在碱性条件下可制得肥皂和甘油()
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (9)× (10)√
2.下列物质属于油脂的是()
A.B.CH3COOC2H5
C.D.
答案 C
解析 油脂是由高级脂肪酸和甘油()形成的酯。
3.乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加热水解,其产物是()
A.CH3COOD、C2H5OD
B.CH3COONa、C2H5OD、HOD
C.CH3COONa、C2H5OH、HOD
D.CH3COONa、C2H5OD、H2O
答案 B
解析 乙酸乙酯的碱性水解可分为两步,乙酸乙酯先与D2O反应,生成CH3COOD和C2H5OD,然后CH3COOD再与NaOH反应,生成物为CH3COONa和HOD。
4.下列有机物中,刚开始滴入NaOH溶液会出现分层现象,用水浴加热后分层现象消失的是()
A.乙酸B.乙酸乙酯
C.甲苯D.汽油
答案 B
解析 A项,乙酸与NaOH溶液反应,不分层;B项,乙酸乙酯与NaOH在水浴加热条件下水解生成CH3COONa和乙醇,二者都溶于水;C和D两项,甲苯、汽油与NaOH溶液互不相溶,分层,加热时分层现象不消失。
5.某有机物结构简式如图所示,它在一定条件下发生水解反应,产生一种醇和一种酸,在水解时发生断裂的键是()
A.①④B.③⑤C.②⑥D.②⑤
答案 B
解析 酯化反应中羧酸脱去羟基(—OH),与醇中羟基上的氢原子结合生成水,形成新化学键。酯水解时,同样在α键处断裂,即上述有机物水解时,断裂的键应是③⑤。
6.(2017济南一中高一期末)某有机物的结构简式是,关于其性质的描述正确的是()
①能发生加成反应 ②能溶解于NaOH溶液中 ③能发生取代反应 ④不能使溴水退色 
⑤能发生酯化反应 ⑥有酸性
A.①②③B.②③⑤
C.仅⑥D.全部正确
答案 D
解析 含有苯环,能发生加成反应,①正确;含有羧基,能与NaOH溶液反应,则能溶解在NaOH溶液中,②正确;含有酯基和羧基,能发生取代反应,③正确;分子中不含碳碳双键,则不能使溴水退色,④正确;含有羧基,能发生酯化反应,⑤正确;含有羧基,有酸性,⑥正确。所以D项正确。
[对点训练]
题组一 酯的结构和性质
1.下列性质属一般酯的共性的是()
A.具有香味B.易溶于水
C.易溶于有机溶剂D.密度比水大
答案 C
解析 酯类一般易溶于有机溶剂,密度比水小,不溶于水,低级酯具有芳香气味。
2.在乙酸乙酯、乙醇、乙酸、稀H2SO4水溶液共存的化学平衡体系中加入重水D2O,经过足够长的时间后(稍加热),可以发现,除水外体系中含有重氢D的化合物是()
A.只有乙醇B.只有乙酸
C.只有乙酸乙酯D.乙醇、乙酸
答案 D
解析 乙酸乙酯在水解时,碳氧单键容易断裂,断键后酸上加羟基,醇上加氢。若向平衡体系中加入重水(D—OD),反应如下:+D—OD????H+△+D—O—CH2CH3。
3.胆固醇是人体必需的生物活性物质,分子式为C27H46O,有一种胆固醇酯是液晶材料,分子式为C34H50O2,生成这种胆固醇酯的羧酸是()
A.C6H13COOHB.C6H5COOH
C.C7H15COOHD.C6H5CH2COOH
答案 B
解析 胆固醇的分子式只有一个氧原子,应是一元醇,而题给的胆固醇酯只有2个氧原子,应为一元酯,据此可写出该酯化反应的通式(用M表示羧酸):C27H46O+M―→C34H50O2+H2O,再由元素守恒可求得该羧酸的分子式为C7H6O2,B项正确。
4.阿司匹林可看做一种酯,其结构简式如图所示。阿司匹林在酸性和水浴加热条件下反应一段时间后,反应体系中含有的物质是()
①CH3COOH ②CH3CH2OH ③
④ ⑤
A.①④⑤B.②④⑤
C.①③④D.②③⑤
答案 A
解析 水解时,中的C—O键从虚线处断裂,故水解产物为乙酸和,又因酯的酸性水解反应为可逆反应,故反应后体系中含有乙酸、和,故A项正确。
题组二 油脂的组成、结构、性质和应用
5.下列物质中,由酯类物质组成的是()
A.甘油B.矿物油
C.煤油D.牛油
答案 D
解析 甘油是一种三元醇(含有3个—OH);矿物油、煤油都属于烃类;牛油属于油脂,是酯类。
6.下列各项属于油脂用途的是()
①做人类的营养物质 ②制取甘油 ③制取肥皂 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备矿物油
A.①②③④B.①③⑤
C.①②④⑤D.①②③
答案 A
解析 油脂是油和脂肪的统称,植物油和动物脂肪都是油脂。油脂是人类重要的食物之一;油脂在酸性条件下水解可制高级脂肪酸和甘油;利用油脂在碱性条件下水解可制取肥皂和甘油;矿物油是各种烃的混合物,是石油的分馏产品,不能由油脂制取。
7.食品店里出售的冰淇淋是硬化油,它是以多种植物油为原料来制取的,制作过程发生的反应是()
A.水解反应B.取代反应
C.加成反应D.氧化反应
答案 C
解析 植物油是液态油,冰淇淋是硬化油,是固态的,液态的油变成固态的脂肪(硬化油)需要将不饱和烃基和氢气发生加成反应生成饱和烃基。
8.下列说法不正确的是()
A.乙酸乙酯属于油脂
B.油脂在一定条件下均可以水解
C.植物油的沸点比动物脂肪的沸点低
D.用热的纯碱溶液可以清洗油污
答案 A
解析 油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯,A项错误;油脂在一定条件下发生水解,B项正确;植物油常温下为液态,动物脂肪常温下为固态,C项正确;纯碱溶液呈碱性,D项正确。
9.下列有关油脂的叙述中错误的是()
A.植物油不能使KMnO4(H+)溶液退色
B.用热的烧碱溶液可区别植物油和矿物油
C.油脂可以在碱性条件下水解
D.从溴水中提取溴不可用植物油做萃取剂
答案 A
解析 植物油中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液退色,A项错误;植物油属于酯,在NaOH作用下可水解不分层,而矿物油属于烃类,不与NaOH溶液反应,B项正确、C项正确;植物油中不饱和键与Br2发生加成反应,D项正确。
题组三 酯与羧酸、醇多官能团有机物性质综合
10.某有机物A的结构简式如图所示。下列叙述正确的是()
A.其分子式为C12H12O5
B.A中含有2种含氧官能团
C.A能够发生加成、取代和水解反应
D.1molA和足量的NaOH溶液反应,可以消耗3molNaOH
答案 C
解析 A项,分子式应为C12H14O5;B项,含有—COOH、、—OH三种含氧官能团;D项,1molA最多可消耗2molNaOH。
11.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的描述正确的是()
A.分子中含有3种官能团
B.可发生加成反应、氧化反应
C.在水溶液中羧基和羟基均能电离出H+
D.1mol该物质最多可与1molNaOH溶液反应
答案 B
解析 A项,该分子中含羟基、羧基、酯基、碳碳双键4种官能团;C项,羟基不发生电离;D项,—COOH和均可与NaOH反应,故1mol该物质最多可与2molNaOH溶液反应。
12.某有机物的结构简式为,它在一定条件下可发生的反应为()
①酯化反应 ②氧化反应 ③水解反应 ④取代反应⑤加成反应
A.②③④B.①②③
C.①②③④⑤D.③④
答案 C
解析 该分子中含有—OH、—COOH、3种官能团,故具有3种官能团的性质。羟基和羧基均能发生酯化反应(取代反应),酯基能发生水解反应(取代反应),另外还有苯环上的取代反应和加成反应。
[综合强化]
13.回答下列问题:
(1)石蜡油是从原油________(填分离操作的名称)中所得到的无色无味的混合物。
(2)食用油和石蜡油虽然都称做“油”,但从化学组成和分子结构看,它们是完全不同的。食用油的主要成分属于______(填有机物类别,下同)类,石蜡油属于______类。
(3)如何用化学方法鉴别食用油和石蜡油(简述所用的试剂、操作步骤、实验现象和结论)?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)分馏 (2)酯 烃 (3)分别取少量食用油和石蜡油于洁净的试管中,加入NaOH溶液,加热,溶解的是食用油,不溶解且出现分层现象的是石蜡油
解析 食用油的主要成分属于酯类,石蜡油属于烃类,可以利用它们性质的差异来鉴别:食用油能够发生水解而石蜡油不能。
14.(1)某种具有水果香味的物质的分子式为C4H8O2,则该物质的结构可能有_______种。
(2)A是一种酯,分子式也为C4H8O2,A可以由醇B与酸C发生酯化反应得到,B氧化可得C。A、B、C的结构简式分别为A____________,B__________,C__________,A在碱性条件下水解的化学方程式为_______________________________________________________。
答案 (1)4 (2)CH3COOCH2CH3 CH3CH2OH CH3COOH CH3COOCH2CH3+NaOH――→△CH3COONa+CH3CH2OH
解析 (1)据题意可知该物质属于酯类,可能的结构简式有:HCOOC3H7(2种)、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3共4种。
(2)醇B氧化可得到酸C,说明B与C所含有的碳原子数相等,则可得出B为C2H5OH,C为CH3COOH,A为CH3COOC2H5。
15.某有机化合物A的结构简式如下:
(1)A的分子式是________________。
(2)A在NaOH水溶液中加热反应得到B和C,C中含有苯环,B和C的结构简式分别是________________________________________________________________________、
____________________________。该反应属于________________(写反应类型)反应。
(3)室温下,C用稀盐酸酸化得到E,E分子中官能团的名称是__________________,结构简式是______________。
(4)在下列物质中,不能与E发生化学反应的是__________________(填序号)。
①浓H2SO4和浓HNO3的混合液 ②CH3CH2OH(酸催化)
③CH3CH2CH2CH3 ④Na ⑤CH3COOH(酸催化)
答案 (1)C16H21O4N
(2)
 水解(或取代)
(3)羧基、羟基(4)③
解析 (1)分子中C、O、N原子个数分别为16、4、1,H原子个数可以数出,也可以根据分子通式计算,含有两个环(少2×2=4个H)、一个C==O(少2个H)、一个苯环(少8个H),比饱和有机物共少14个H。分子中最多含H的总数为2×16+2+1(多一个N原子,则多一个H)=35,所以化合物A中含H的总数为35-14=21。
(2)A含有酯基,在碱性条件下水解生成醇和羧酸盐,C含有苯环,则B为,C为。
(3)羧酸盐C与盐酸反应得到E,则E为。
(4)因E中含有苯环,所以可与浓H2SO4和浓HNO3的混合物发生硝化反应;含羧基可与CH3CH2OH发生酯化反应,可与Na反应生成H2;含有醇羟基,可与CH3COOH发生酯化反应,可与Na反应生成H2。故选③。
16.苯甲酸苯甲酯()的一种合成路线如下所示:
回答下列问题:
(1)的一氯代物有______种。
(2)①的反应类型是____________。
(3)A和C的官能团的名称分别是________、_________。
(4)A→B的化学反应方程式为_____________________________________________________。
(5)苯甲酸苯甲酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)4 (2)取代反应 (3)羟基 羧基
(4)2+O2――→Cu△2+2H2O
(5)+NaOH――→△

塑料橡胶纤维学案(鲁科版必修2)


第2课时 塑料 橡胶 纤维
一、塑料
1.成分
塑料的主要成分是被称为合成树脂的有机高分子化合物。在塑料的组成中,还有根据需要加入的具有某些特定用途的添加剂,如能提高塑造性能的增塑剂,防止塑料老化的防老剂等。
2.代表物——聚乙烯
(1)聚乙烯的合成:化学方程式为nCH2==CH2――→引发剂?CH2—CH2?。
(2)聚乙烯的性能:聚乙烯塑料无臭、无毒;具有优良的耐低温性能;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
(3)聚乙烯的应用:可用于制造包装、容器、渔网绳索等。
3.危害及防治
(1)危害:大量塑料垃圾导致白色污染,还会造成其他环境问题。
(2)为保护生存环境,采取的防治措施有:①回收旧塑料;②开发可降解塑料。
塑料主要成分:合成树脂添加剂增塑剂:提高塑造性能防老剂:防止塑料老化

例1 聚氯乙烯简称PVC,是当今世界上产量最大、应用最广泛的热塑性塑料之一。下列关于聚氯乙烯的说法正确的是()
A.聚氯乙烯是CH2==CHCl发生加成聚合反应得来的
B.聚氯乙烯的性质和氯乙烯的性质相同
C.聚氯乙烯是高分子化合物,属于纯净物
D.聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液退色
答案 A
解析 聚氯乙烯的单体是CH2==CHCl,A项正确;聚氯乙烯中不含,与氯乙烯的性质不同,B、D项错误;高分子化合物属于混合物,C项错误。
易错警示
聚氯乙烯不含,氯乙烯含,二者化学性质不同。
例2 保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。下列有关叙述不正确的是()
A.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精
B.PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
C.鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;如果试纸不变红,则为PE
D.等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等
答案 B
解析 A项,PVC保鲜膜属于链状聚合物,具有热塑性,在高温时易熔化,能溶于酒精,正确;B项,PVC的单体(氯乙烯)不能由PE的单体(乙烯)与氯化氢加成制得,两者反应生成氯乙烷,错误;C项,鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC(分解产生HCl),如果试纸不变红,则为PE,正确。
易错警示
聚乙烯、聚丙烯无毒,可用聚乙烯袋包装食品;聚氯乙烯不能用于包装食品。
二、橡胶
1.橡胶的特性:高弹性。
2.橡胶分类:
例3 下列关于天然橡胶()的叙述中,不正确的是()
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶中含有碳碳双键,能发生加成反应
答案 B
解析 天然橡胶的结构单元中含有,受空气、日光作用,会逐渐被氧化而老化。
规律总结
天然橡胶的单体是,天然橡胶中含,具有的性质。
例4 丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,对于它的说法正确的是()
A.合成丁苯橡胶的小分子是
B.丁苯橡胶的分子式可以表示为C12nH14n,该物质为纯净物
C.装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶做瓶塞
D.丁苯橡胶会老化
答案 D
解析 丁苯橡胶是1,3丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)和苯乙烯()发生加聚反应得到的,A项错误;丁苯橡胶的分子式可以表示为C12nH14n,但由于n值不确定,故该物质为混合物,B项错误;由于丁苯橡胶的结构单元中含有碳碳双键,故能与溴发生加成反应,因此装液溴或溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶做瓶塞,C项错误;丁苯橡胶受氧气、臭氧、日光的作用,特别是高能辐射的作用,很容易老化,D项正确。
三、纤维
1.纤维的分类
纤维天然纤维纤维素:棉、麻蛋白质:丝、毛化学纤维人造纤维:人造棉、人造丝合成纤维:锦纶、腈纶
2.腈纶:聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶,俗称为人造羊毛。它是用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈再聚合而得,反应的化学方程式为nCH2==CH—CN――→引发剂。
人造纤维和合成纤维的主要差别
(1)人造纤维是用木材草类的纤维经化学加工制成的黏胶纤维或醋酸纤维。
(2)合成纤维是用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成单体,再经聚合反应制成的纤维。

例5 某质检员将甲、乙、丙三种衣料做纤维检验,所得结果如下表:
甲乙丙
靠近火焰稍微卷缩无变化尖端熔成小球
燃烧的气味有特殊气味无异味有味
热塑性无无良好

检验甲、乙、丙三种衣料纤维后得出的最佳结论是()
A.甲为棉,乙为丝,丙为涤纶
B.甲为丝,乙为棉,丙为腈纶
C.甲为腈纶,乙为丝,丙为棉
D.甲为棉,乙为维尼纶,丙为丝
答案 B
解析 棉的主要成分为纤维素,燃烧时无异味,乙为棉。丝的主要成分为蛋白质,燃烧时有特殊气味,甲为丝。涤纶、腈纶、维尼纶等都是合成纤维。
易错警示
纤维的成分不一定是纤维素,也可能是蛋白质等。
例6 聚丙烯腈纤维商品名叫腈纶,性质极像羊毛,故被称为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2==CHCN),其合成方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学方程式如下:
①CH≡CH+HCN――――→CuCl2/NH4Cl80~90℃CH2==CHCN
乙炔氢氰酸 丙烯腈
②nCH2==CHCN――→引发剂
阅读以上材料,回答问题:
(1)制备丙烯腈的反应类型是________。
(2)聚丙烯腈中氮的质量分数为________。
(3)如何检验某品牌的羊毛衫是羊毛还是“人造羊毛”?
________________________________________________________________________。
(4)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?
________________________________________________________________________。
答案 (1)加成反应 (2)26.4%
(3)取样灼烧,闻其气味,若有烧焦羽毛的气味,则为羊毛,否则为“人造羊毛”
(4)线型结构
解析 (1)反应①属于加成反应,反应②属于加聚反应。
(2)丙烯腈与聚丙烯腈在组成上完全一致,故
w(N)=143×12+3×1+14×100%=1453×100%≈26.4%。
(3)羊毛接近火焰时先卷缩,燃烧时有特殊气味(烧焦的羽毛味),燃烧后灰烬较多,为有光泽的硬块,用手一压就变成粉末;而化学纤维(如腈纶)接近火焰时迅速卷缩,燃烧较缓慢,气味与羊毛(主要成分是蛋白质)燃烧时明显不同,趁热可拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎。
(4)由于聚丙烯腈分子中的结构单元连接成长链,故属于线型高分子。
1.下列说法中正确的是()
A.利用石油为原料制得的纤维是人造纤维
B.天然纤维是不能再被加工处理的
C.合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维
D.煤化工产品也可经过处理制得合成纤维
答案 D
解析 棉花、羊毛等都是天然纤维;天然纤维经人工处理形成人造纤维;以天然气、石油化工产品、煤化工产品为原料,经聚合反应制得的是合成纤维;合成纤维和人造纤维统称为化学纤维。
2.焚烧下列物质,严重污染大气的是()
A.聚乙烯B.聚氯乙烯
C.聚丙烯腈D.有机玻璃
答案 B
解析 烃与烃的含氧衍生物完全燃烧只生成CO2和H2O,不会污染空气;烃的含氮衍生物完全燃烧生成CO2、H2O和N2,不会污染空气;烃的含氯(卤)衍生物完全燃烧生成CO2、H2O和HCl(HX),HCl(HX)会污染空气。聚乙烯中只有碳、氢两种元素,聚氯乙烯中含碳、氢、氯三种元素,聚丙烯腈中含碳、氢、氮三种元素,有机玻璃中含碳、氢、氧三种元素。
3.下列说法正确的是()
A.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装
B.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
答案 A
4.PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式如下。下面有关PHB的说法不正确的是()
A.PHB是一种聚酯
B.PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH
C.PHB的降解产物可能有CO2和H2O
D.PHB是通过加聚反应制得的
答案 D
解析 该有机物是通过分子间酯化反应形成的聚合物,而不是通过加聚反应形成的聚合物。
5.塑料是一种重要的有机高分子材料、塑料制品非常丰富,如聚乙烯、PVC、聚苯乙烯、ABS、PTFE、酚醛树脂、聚乙烯醇等都是生产与生活中应用广泛的塑料。
(1)ABS塑料(结构简式为
是目前应用最广泛的塑料,电视机、洗衣机等家电的外壳,汽车、飞机的部分零部件等都是ABS塑料制成的。制备ABS塑料的三大原料为____________、_____________、______________(填化学式)。由这三种原料合成ABS的反应类型为______________。
(2)所谓“白色污染”是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指随意乱扔各类生活塑料制品,造成严重环境污染的现象。解决白色污染问题的办法之一是采用可降解塑料。聚乙烯醇就是一种可溶于水的塑料,它是由聚乙酸乙烯酯()通过水解反应制得的。写出其水解的反应方程式:______________________________________________。
答案 (1)CH2==CHCN CH2==CH—CH==CH2加聚反应
(2)+nH2O????稀硫酸△+nCH3COOH
解析 (1)依据单变双、双变单可得ABS塑料的单体:CH2==CHCN、CH2==CH—CH==CH2、。(2)聚乙酸乙烯酯属于酯类,可以发生水解,生成聚乙烯醇和乙酸。
6.从以下物质中选择填空:①油脂 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④淀粉 ⑤棉花 ⑥甘油 ⑦硬脂酸 ⑧亚油酸 ⑨天然橡胶 ⑩腈纶 蚕丝 聚乙烯树脂
(1)属于高分子化合物的是_______________________________________________________。
(2)属于天然高分子化合物的是___________________________________________________。
(3)属于塑料的是_______________________________________________________________。
(4)属于纤维的是_______________________________________________________________。
(5)属于橡胶的是_______________________________________________________________。
(6)属于糖类的是_______________________________________________________________。
(7)属于蛋白质的是______________________________________________________________。
答案 (1)④⑤⑨⑩ (2)④⑤⑨ (3)
(4)⑤⑩ (5)⑨ (6)②③④⑤ (7)
解析 解题的关键是清楚各物质的组成与结构。油脂容易被误认为是高分子化合物。塑料是合成树脂,所以聚乙烯树脂其实就是塑料的一种。
[对点训练]
题组一 塑料
1.聚氯乙烯简称PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。下列说法正确的是()
A.聚氯乙烯的单体是CH3CH2Cl
B.聚氯乙烯是高分子化合物
C.聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液退色
D.聚氯乙烯保鲜膜最适合用来包装蔬菜、水果及熟食
答案 B
解析 聚氯乙烯的结构简式为?CH2—CHCl?。聚氯乙烯的单体是CH2==CHCl,A项错误、B项正确;聚氯乙烯只有单键,所以不能使溴的四氯化碳溶液退色,C项错误;聚氯乙烯中含氯元素,能释放出有毒物质,所以不能用来包装蔬菜、水果及熟食,D项错误。
2.有关聚乙烯的说法,正确的是()
A.聚乙烯通过加聚反应生成
B.聚乙烯具有固定的元素组成,因而有固定的熔、沸点
C.聚乙烯塑料袋有毒,故不能装食品
D.聚乙烯性质稳定,故不易造成污染
答案 A
解析 nCH2==CH2――→引发剂?CH2—CH2?,虽然它由固定的元素组成,但由于n值不确定,所以它是混合物,没有固定的熔、沸点;性质稳定,不易降解,所以会造成“白色污染”。
3.SAN树脂(也称AS树脂)是一种综合性能优良、价格低廉的工程塑料,广泛用于家用制品、医用领域(注射器、采血器、人造肾脏等)。其结构简式如图所示,下列有关说法错误的是()
A.SAN树脂的单体是丙烯腈与苯乙烯
B.SAN树脂分子由(x+y)个单体构成
C.SAN树脂是一种不溶于水的物质
D.SAN树脂是一种难降解的塑料
答案 B
解析 由SAN树脂的结构可知,该高聚物是由单体丙烯腈、苯乙烯加聚而成的,A项正确;由结构可知SAN的单体有n(x+y)个,B项错误;由苯乙烯不溶于水,丙烯腈略溶于水,可知SAN不溶于水,C项正确;SAN树脂稳定性好,难降解,D项正确。
题组二 橡胶
4.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式为,下列关于天然橡胶的说法正确的是()
A.合成天然橡胶的反应类型是加聚反应
B.天然橡胶是高聚物,不能使溴水退色
C.合成天然橡胶的单体是CH2==CH2和CH3CH==CH2
D.盛酸性KMnO4溶液的试剂瓶可以用橡胶塞
答案 A
解析 合成天然橡胶的单体为,其合成过程为加聚反应,A项正确,C项错误;天然橡胶的分子中仍含有,能与溴发生加成反应,使溴水退色,同时也能被酸性KMnO4溶液氧化,故盛酸性KMnO4溶液的试剂瓶不能用橡胶塞。
5.下列说法中,不正确的是()
A.盛放液溴和汽油的试剂瓶不能使用橡胶塞
B.天然橡胶的单体是CH2==CH2
C.合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成的高分子
D.橡胶的老化实质上发生的是氧化反应
答案 B
解析 汽油会使橡胶发生溶胀,不容易打开,橡胶能被溴氧化;天然橡胶的单体是;橡胶的老化是由于其高分子链中含不饱和键,易氧化变质所致。
6.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为,合成它的单体为()
A.氟乙烯和全氟丙烯
B.1,1二氟乙烯和全氟丙烯
C.1三氟甲基1,3丁二烯
D.全氟异戊二烯
答案 B
解析 将聚合物按如下所示方法
找出单体为CH2==CF2和CF2==CF—CF3,它们的名称分别为1,1二氟乙烯和全氟丙烯,故答案为B。
7.丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的单体是()
①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3==C≡C—CH3
③CH2==CH—CN ④CH3—CH==CH—CN
⑤CH3—CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3
A.①④B.②③C.①③D.④⑥
答案 C
解析 丁腈橡胶链节上有6个碳原子,一个双键,它是通过加聚反应生成的,因此该链节可分为两部分:
—CH2—CH===CH—CH2—和,则合成丁腈橡胶的单体为①和③。
题组三 纤维
8.目前流行的“南极棉”保暖内衣,是在制作内衣的全棉材料内融入能改善人体微循环的微元生化材料和抗菌、杀菌的材料。下列有关说法正确的是()
A.制作内衣的全棉材料的主要成分是纤维素
B.因为纤维素易水解,故内衣不能在碱性条件下洗涤
C.制作内衣的废弃物易造成“白色污染”
D.制作内衣材料的主要成分是合成高分子
答案 A
解析 棉花的主要成分为纤维素,A项正确;纤维素不易水解,在碱性条件下可以洗涤,B项错误;白色污染为废弃的塑料制品,C项错误;纤维素为天然高分子化合物,D项错误。
9.下列说法中正确的是()
A.天然纤维就是纤维素
B.合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤
C.化学纤维的原料不可以是天然纤维
D.生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
答案 B
解析 纤维与纤维素是不一样的,纤维是聚合物经一定的机械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成的细而柔软的细丝,如棉花、羊毛等;纤维素是一种具体的物质,属于多糖,如棉花中就含有纤维素,A项错误;合成纤维是以化工产品为原料合成的,B项正确;人们可以将天然纤维(如棉花)经过加工制成人造纤维,人造纤维和合成纤维均属于化学纤维,C项错误;生产合成纤维的过程中既有物理变化又有化学变化,D项错误。
10.下图是以烃A为原料生产人造羊毛和氯乙烯(PVC)的合成路线。
下列说法不正确的是()
A.合成人造羊毛的反应属于加聚反应
B.A生成C、D的反应属于加成反应
C.D的结构简式为CH2==CH—OOCCH3、PVC的结构简式为
D.烃A的结构简式为CH2==CH2
答案 D
解析 由得合成它的小分子为:CH2==CHCN和CH2==CHOOCCH3,由A→C的转化知,C为CH2==CHCN,则D为CH2==CHOOCCH3,A为CH≡CH;由A→D的转化可知,B为CH3COOH;由A→E的转化可知,E为CH2==CHCl,则PVC为。
题组四 合成材料综合
11.下列说法中正确的是()
A.塑料在自然环境下不易分解,会造成“白色污染”
B.用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯塑料
C.天然纤维是不能再被加工的
D.塑料、橡胶和纤维制品所含的元素种类完全相同
答案 A
解析 塑料在自然环境下不易分解,会造成“白色污染”,A项正确;包装食品的塑料是聚乙烯,B项错误;天然纤维可以再加工,C项错误;硫化橡胶含硫元素,D项错误。
12.下列说法中不正确的是()
A.通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶
B.塑料的主要成分是合成树脂,另外还有一些添加剂
C.用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维
D.合成橡胶的原料是石油和天然气
答案 C
解析 黏胶纤维属于人造纤维。
[综合强化]
13.聚氯乙烯是生活中常用的塑料,工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
乙烯――→Cl2①1,2二氯乙烷――――→480~530℃②氯乙烯――→③聚氯乙烯
反应①的化学方程式为__________________________________________________________,
反应类型为________,反应③的化学方程式为____________________________,反应类型为____________。
答案 CH2==CH2+Cl2―→ 加成反应nCH2==CHCl――→引发剂 加聚反应
解析 反应①是乙烯与Cl2发生加成反应生成1,2二氯乙烷,反应③是氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯。
14.石化工业是以石油为基本原料,生产各种化学品的工业。聚氯乙烯{PVC,}和聚甲基丙烯酸甲酯{PMMA,}是两种重要的石化产品。
(1)聚氯乙烯(PVC)树脂的用途十分广泛,它是当前产量最大的树脂之一。工业上以乙烯和氯气为原料经下列流程合成PVC:
CH2==CH2―――→一定条件反应ⅠCH2ClCH2Cl―――→一定条件反应ⅡX―――→一定条件反应ⅢPVC
①反应Ⅰ、Ⅲ的反应类型分别是__________、________。
②PVC的单体是________,链节是________。
(2)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的有机化工产品,市场前景非常广阔,主要生产过程如下:
丙酮()――→HCNⅠ―――→H+,H2OⅡ――→浓H2SO4Ⅲ――→CH3OHⅣ――→ⅤPMMA
①第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ步中,属于酯化反应的是________。
②写出第Ⅴ步反应的化学方程式:_________________________________________________。
答案 (1)①加成反应 加聚反应 ②CH2==CHCl 
(2)①Ⅳ ②――→引发剂
15.如图是以乙炔(结构简式为CH≡CH)为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。
(1)写出A、B、C、D四种物质的结构简式:
A______________________,B______________________,
C______________________,D______________________。
(2)写出有关反应的化学方程式:
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑦________________________________________________________________________。
答案 (1)CH2==CHCl CH2==CHCN
CH2==CH—C≡CH 
(2)②nCH2==CHCl――→引发剂
③CH≡CH+HCN―→CH2==CHCN
⑤2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
⑦――→引发剂
解析 由得单体A为CH2==CHCl,则反应①为CH≡CH与HCl的加成反应;由得单体B为CH2==CHCN,则反应③为CH≡CH与HCN的加成反应;由得单体D为,则C为CH2==CH—C≡CH。

核外电子排布学案(鲁科版必修2)


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师营造一个良好的教学氛围。优秀有创意的教案要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“核外电子排布学案(鲁科版必修2)”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第2课时核外电子排布
一、原子核外电子的排布规律

1.电子能量与电子层的关系
各电子层由内到外电子层数1234567
字母代号KLMNOPQ
离核远近由近到远
能量高低由低到高

2.原子核外电子排布的一般规律
特别提示
核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地、机械地理解和套用。例如,当M层是最外层时,最多可排8个电子,当M层不是最外层时,最多可排18个电子。
3.核外电子排布的表示方法——原子或离子结构示意图
(1)原子结构示意图
(2)离子结构示意图
如Cl-:、Na+:。
原子结构示意图中,核内质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中,二者则不相等。
阳离子:核外电子数小于核电荷数。
阴离子:核外电子数大于核电荷数。
例1下列说法中一定错误的是()
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某原子的核电荷数与最外层电子数相等
考点原子核外电子的排布规律
题点核外电子排布的基本规律
答案B
解析K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18;K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B项一定是错误的;K层上最多只能排2个电子,2×4=8,即存在M层和L层上都为8个电子的离子,K+、Ca2+等均有可能;H、He的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等,所以D项有可能。
例2根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息元素名称原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素+1价离子C+的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的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,最外层电子数则为3,是硼;当次外层为L层时,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。
思维启迪——短周期元素原子结构的特殊性
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na;最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar;最外层电子数是次外层电子数2倍、3倍、4倍的原子分别是C、O、Ne。
(3)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(4)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al;电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。
(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S;最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
例3下列微粒结构示意图中,不正确的是()
考点微粒结构示意图
题点微粒结构示意图的正误判断
答案B
解析A中核电荷数和核外电子数都是8,这是氧原子的结构示意图,正确;B中核电荷数为11,这是Na的原子核,钠原子的核外有11个电子,钠元素的最高化合价为+1价,Na+的核外应有10个电子,而图中核外只有9个电子,错误;C中核电荷数和核外电子数都是17,这是氯原子的结构示意图,正确;D中核电荷数和核外电子数分别是17和18,这是Cl-的结构示意图,正确。
例4与OH-具有相同质子数和电子数的粒子是()
A.H2OB.F-
C.Na+D.NH3
答案B
思维启迪——巧推“10电子微粒和18电子微粒”
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
二、原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系
1.元素的性质与原子最外层电子排布的关系
元素种类金属元素非金属元素稀有气体元素
最外层电子数一般小于4一般大于或等于48(He为2)
原子得失电子的能力一般易失电子一般易得电子既不易得电子,也不易失电子
单质具有的性质具有还原性具有氧化性一般不与其他物质反应

2.元素的化合价与原子最外层电子数的关系
金属元素非金属元素稀有气体元素
只显正价且一般等于最外层电子数,如Na+1、Mg+2
既有正价又有负价,最高正价=最外层电子数,最低负价=最外层电子数-8,如Cl+7、Cl-1
原子结构为稳定结构,常见化合价为零

特别提示
(1)最外层电子数小于4的不一定为金属元素,如H、He等;最外层电子数大于4的不一定为非金属元素,如Po等。
(2)氟没有正价;氧没有最高正价,只有在OF2中表现正价。
(3)活泼金属易形成阳离子,活泼非金属易形成阴离子,但是碳难以形成C4-、C4+;硅难以形成Si4+和Si4-;硼难以形成B3+;氢元素可以形成H+和H-。
(4)金属元素只有正化合价不能说明金属元素不能形成阴离子,如[Al(OH)4]-等,但在这些离子中,金属元素仍为正价。
例5核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是()
A.原子最外层只有1个或2个电子的元素一定是金属元素
B.核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同
C.原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素
D.核电荷数为17的元素容易获得1个电子
答案D
解析在核电荷数为1~18的元素中,最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H为非金属元素,最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He为稀有气体元素,A项错误;核外电子排布完全相同的微粒S2-和K+化学性质不相同,S2-具有还原性,K+不具有还原性,B项错误;原子核外各层电子数相等的只有Be,它是金属元素,C项错误;核电荷数为17的元素的原子结构示意图为,其最外层有7个电子,很容易获得1个电子而成为8个电子的稳定结构,D项正确。
易错警示
微粒可以是原子、分子或离子。
例6X、Y、Z为短周期元素,这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6,则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是()
A.XYZB.X3YZ
C.XYZ2D.X2YZ3
答案D
解析元素组成的化合物分子中正负化合价的代数和为0。X最外层电子数为1,则其在化合物中的化合价为+1价;Y最外层电子数为4,则其在化合物中的化合价为+4价;Z元素原子的最外层电子数为6,则其在化合物中的化合价为-2价;所以根据化合物中的正负化合价的代数和为0的原则可知这三种元素组成的化学式可能是X2YZ3。如H2CO3、Na2SiO3等。
思维启迪
在化合物中,一般原子最外层电子数较少的呈现正化合价,原子最外层电子数较多的元素呈现负化合价。
备用题
例6下列元素的最高正价为+5价的是()
A.NaB.AlC.PD.Cl
答案C
解析P原子结构示意图为,根据元素最高化合价=元素原子的最外层电子数可知,选C。
方法规律
可根据元素最高化合价=元素原子的最外层电子数判断元素的最高正价,根据最低化合价=原子最外层电子数-8(H除外)判断元素的最低负价。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电子的能量越低,运动区域离核越远()
(2)最外层电子数小于4的原子必定是金属元素的原子()
(3)稀有气体元素原子最外层都排有8个电子()
(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个()
(5)19号元素K的原子结构示意图为()
(6)S2-、Cl-、K+、Ca2+具有相同的核外电子排布()
考点原子核外电子排布
题点核外电子排布与表示方法的综合
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√
2.下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是()
答案A
解析A、B、C、D分别为Ne、Al3+、Cl-、S2-,则较难发生反应的是Ne。
3.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层电子数是4。该原子核内的质子数是()
A.14B.15
C.16D.17
答案A
解析根据核外电子排布规律可知该原子结构示意图为,则x=14。
4.某短周期元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,那么该原子()
A.有3个电子层B.有2个电子层
C.最外层电子数是8D.核电荷数是10
答案B
解析第一层排满为2个电子,第二层排满为8个电子,第三层为最外层时,最多排8个电子,若该原子有3个电子层,最外层(第3层)有24个电子,违背核外电子排布规律,则该原子只有2个电子层,第一层为2个电子,第二层为6个电子。
5.下列是几种粒子的结构示意图,有关说法正确的是()
A.①和②两种粒子的化学性质相似
B.③和④均属于离子结构示意图
C.粒子②在化学反应中容易失去电子
D.①②③④共表示四种元素的粒子
考点微粒结构示意图
题点由微粒结构推测其性质
答案C
解析①是He原子结构示意图,是稀有气体元素,原子达到稳定结构,而②是Mg原子结构示意图,最外层有2个电子,容易失去电子,化学性质活泼,故两种粒子的化学性质不相似,A错误,C正确;③是Mg2+结构示意图,④是Ne原子结构示意图,不都属于离子结构示意图,B错误;①表示He元素的原子,②③表示Mg元素的粒子,④表示Ne元素的原子,共表示三种元素的粒子,D错误。
6.某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请你根据下面的提示做出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________。
(2)该微粒的盐溶液能使溴水退色,并出现浑浊,这种微粒的符号是________。
(3)该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符号是________。
(4)该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧化性很强,这种微粒的符号是________。
答案(1)Ar(2)S2-(3)K+(4)Cl-
解析由微粒结构示意图可知该微粒共有3个电子层,18个电子。由组成原子各微粒之间的关系可判断该微粒为中性时或分别带正负电荷时,原子核内的质子数。
(1)原子的核电荷数=核外电子数,此微粒为核电荷数18的氩原子。(2)具有还原性能被溴水氧化的是硫离子。(3)氧化性很弱的+1价的是钾离子。(4)还原性很弱的-1价的是氯离子。
[对点训练]
题组一原子核外电子排布规律及应用
1.下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是()
A.K层是能量最低的电子层
B.原子失电子时先失去能量低的电子
C.核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上
D.N层为次外层时,最多可容纳的电子数为18
考点核外电子排布规律
题点电子层及其电子能量
答案B
解析距原子核由近到远,电子的能量由低到高,即离原子核近的电子能量低,离原子核远的电子能量高,则K层是能量最低的电子层,A正确;原子最先失去最外层电子,最外层电子的能量最高,所以原子失电子时先失去能量高的电子,B错误;核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上,C正确;电子层的次外层最多容纳18个电子,所以N层为次外层时,最多可容纳的电子数为18,D正确。
2.(2017•邯郸高一检测)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,前者下列数据是后者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.①④B.①③④
C.①②④D.①②③④
考点核外电子排布规律
题点核外电子排布基本规律
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。
3.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与(n-1)层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多能多10个,则此电子层是()
A.K层B.L层C.M层D.N层
考点核外电子排布规律
题点核外电子排布基本规律
答案C
解析n作为最外层时,最多只能容纳8个电子,所以(n-1)层应为8个电子,为L层,则n应为M层;若n为次外层,则(n+1)为最外层,则次外层电子数最多为10+8=18,则进一步证明n为M层。
4.下列各微粒中,各个电子层上的电子数都达到2n2个的是()
A.Ne、ArB.Al3+、S2-
C.F-、Na+D.He、Cl-
答案C
解析A项,Ne核外只有2个电子层,都达到了2n2;Ar核外有三个电子层,第一层、第二层都达到了2n2,而第三电子层只有8个电子,未达到2n2;B项,Al3+核外有两个电子层,K、L两个电子层达到2n2;S2-核外有三个电子层,K、L两个电子层达到2n2,而M层只有8个电子,未达到2n2;C项,F-和Na+核外有两个电子层,都达到了2n2;D项,He核外只有1个电子层,达到2n2;而Cl-核外有三个电子层,K、L两个电子层达到2n2,而M层只有8个电子,未达到2n2。
5.在1~18号元素中,最外层电子数等于电子层数的元素有()
A.1种B.2种
C.3种D.4种
答案C
解析在1~18号元素中,电子层数可以为一层、二层、三层,所以最外层电子数为1、2、3,最外层电子数和电子层数相等的元素有H、Be、Al三种。
6.某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍,则该元素原子核内质子数为()
A.3B.7C.8D.10
考点核外电子排布的规律及应用
题点由核外电子排布确定质子数
答案C
解析根据原子核外电子排布规律可知,该元素的原子结构示意图为,在原子中,质子数=核外电子数=8。
题组二核外电子排布表示方法
7.下列微粒的结构示意图,正确的是()
A.Mg2+:B.Cl:
C.Ar:D.K:
考点微粒结构示意图
题点微粒结构示意图的正误判断
答案A
解析Mg2+是镁原子失去最外层两个电子后生成的,A选项正确;Cl原子的最外层应该只有7个电子,B选项错误;Ar原子的次外层与最外层应该有8个电子,C选项错误;K原子的结构示意图应该是,故D选项错误。
8.根据下列微粒结构示意图的共同特征,可把、、三种微粒归为一类,下列微粒可以归为此类的是()
A.B.C.D.
考点微粒结构示意图
题点原子或离子结构示意图的判断
答案C
解析题干中的三种粒子均为阳离子。A项是Ne原子,B项是S2-,C项是Mg2+,D项是F-。
题组三原子核外电子排布与元素的性质
9.已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中,与氟元素原子的化学性质相似的是()
考点微粒结构示意图
题点由微粒结构推测其性质
答案D
解析氟元素原子核外最外层电子数为7个,D元素原子核外最外层电子数也为7个,故二者原子的化学性质相似。
10.元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6,元素Y原子次外层与元素X原子次外层均为8个电子,X、Y的离子具有相同的电子排布,X、Y形成的化合物是()
A.MgF2B.MgCl2C.CaCl2D.CaBr2
答案C
解析根据题意知X元素最高化合价与最低化合价的关系有最高化合价-|最低化合价|=6最高化合价+|最低化合价|=8,得最高化合价为+7,X是最外层为7个电子,次外层为8个电子的元素,即氯元素。题中与Cl-具有相同电子层排布的Y元素的离子可能为Ca2+、K+,结合选项可知X、Y形成的化合物是CaCl2。
11.元素A原子的L电子层比元素B原子的L电子层少3个电子,B元素原子核外电子总数比A元素原子核外电子总数多5个,则A、B形成的化合物的化学式可能为()
A.B2A3B.B3A2C.A2B3D.BA2
答案B
解析A原子L层比B原子L层少3个电子,所以A原子核外只有2层,L层未满;B原子电子总数比A原子多5个,所以B原子核外有3层,且M层电子数为2,L层电子数为8,B为Mg元素,所以A原子L层电子数为8-3=5,A为N元素,N原子最外层有5个电子,其最高正价与最低负价为+5和-3,A、B形成的化合物化学式为Mg3N2。
12.A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是(a-b),L层电子数是(a+b),则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为()
A.B3A2B.BA2C.A3B2D.AB2
考点核外电子排布与元素化合价的关系
题点由核外电子排布确定化合物的化学式
答案B
解析因为B的L层电子数为(a+b)且有M层,所以a+b=8,又因A原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,且满足a+b=8,所以A原子有两个电子层,且K层为2个电子,L层为6个电子,所以a=6,b=2。进而推知B的各电子层上的电子数分别为2、8、4。即A为O,B为Si。
[综合强化]
13.画出下列元素的原子结构示意图:
(1)质量数为23,中子数为12的原子:________。
(2)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数:__________________。
(3)某元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍:__________________。
(4)某原子核内没有中子的元素:________。
(5)电子总数是最外层电子数3倍的原子________。
(6)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍:________。
(7)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍:__________________。
答案(1)(2)、(3)
(4)(5)、(6)
(7)
14.用A+、B-、C2-、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是________,B元素是________,C元素是________(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是________,将其通入足量的NaOH溶液,反应的离子方程式为___________________________________________________________。
(5)G分子中含有4个原子,其分子式是________。
题点核外电子排布规律的综合应用
题点10e-、18e-微粒的相关综合
答案(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2SH2S+2OH-===S2-+2H2O(5)H2O2(或PH3)
解析常见的18e-微粒有:阳离子:K+、Ca2+;阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-;分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件,不难确定答案。
15.有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中只有X、Z是金属元素;V元素的一种核素原子核内无中子,Z元素原子的最外层只有一个电子;W和Y元素原子的最外层电子数相同,且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。
回答下列问题:
(1)V的一种核素中质子数为中子数的12,则该核素的名称为________,是制造________的原料。
(2)W元素的原子结构示意图为________。
(3)X元素的离子结构示意图为________。
(4)Y的单质在加热条件下与铁反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)Z的元素符号为________。
答案(1)氚氢弹(2)(3)
(4)Fe+S=====△FeS(5)K
解析V元素原子核内无中子,是11H;质子数为中子数的12的核素是31H(氚),是制造氢弹的原料;W元素原子的L层电子数为2×3=6,则W是氧元素,Y元素原子最外层电子数也是6,故Y为硫元素。X最外层电子数为3,且核电荷数在8~16之间,故为铝元素。核电荷数在16~20之间,最外层只有1个电子的是钾原子,则Z为钾元素。

原子核核素学案(鲁科版必修2)


俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?以下是小编为大家精心整理的“原子核核素学案(鲁科版必修2)”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

第1课时原子核核素
一、原子的构成、质量数

1.原子的构成
原子原子核质子相对质量近似为1,带1个单位正电荷中子相对质量近似为1,不带电核外电子带1个单位负电荷
2.质量数
(1)概念:将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数,常用A表示。
(2)质量数为A,质子数为Z的X元素原子可表示为AZX。
(3)两个关系:
①质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
②数量关系:
核电荷数=质子数=核外电子数。
(4)146C的质量数为14,质子数为6,中子数为8。
2311Na+的质量数为23,质子数为11,核外电子数为10。
(1)一个信息丰富的符号解读
AZXa±bA——质量数Z——核电荷数或质子数a——离子所带的电荷数b——化学式中原子的个数
(2)粒子中的电性关系
①电中性微粒(分子或原子):质子数=核外电子数。
②阳离子Xm+:质子数=核外电子数+m。
③阴离子Xm-:质子数=核外电子数-m。
例1(2018•邢台市一中3月月考)下列关于199F-微粒叙述正确的是()
A.质量数为19,电子数为9
B.质子数为9,中子数为10
C.质子数为9,电子数为9
D.中子数为10,电子数为8
考点原子的构成、质量数
题点离子中构成微粒间的数量关系
答案B
解析199F-微粒的质量数为19,电子数为10,质子数为9,中子数为10。
特别提示
(1)质量数=质子数+中子数,该关系适用于原子和离子。
(2)核电荷数(质子数)=核外电子数,只适用于原子和分子。
(3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。
(4)并非所有的原子都是由质子、中子、电子构成,如11H不含中子。
例2已知R原子有b个中子,R2+核外有a个电子。表示R原子符号正确的是()
A.baRB.a+b-2a-2RC.a+b+2a+2RD.a+ba-2R
考点原子的构成、质量数
题点原子构成的表示方法
答案C
解析R2+核外有a个电子,则R原子的质子数为a+2,质量数为a+b+2,则R原子为a+b+2a+2R。
二、核素、同位素
1.核素
(1)概念:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
(2)实例——氢的三种核素。
原子符号(AZX)
原子名称氢元素的原子核
质子数(Z)中子数(N)
11H
氕10
21H或D
氘11
31H或T
氚12

2.同位素
(1)概念:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子(核素)互称为同位素,即同一元素的不同核素互称为同位素,如11H、21H(D)、31H(T)互称为同位素。
(2)特点——两同两不同
①两同:质子数相同,元素相同;
②两不同:中子数不同,原子不同。
(3)用途
①放射性的146C用于考古断代。
②21H和31H用于制造氢弹。
③23592U是核反应堆的燃料。
④放射性同位素作为放射源(疾病诊断、治疗)和进行同位素示踪。
元素、核素、同位素之间的关系
例3最近医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关14C的下列说法中正确的是()
A.14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B.14C原子与14N原子中所含中子数相同
C.14C与C60互为同素异形体
D.14C与12C、13C互为同位素
考点元素、核素、同位素
题点相关概念的综合
答案D
解析构成C60的碳原子为12C,它与14C互为同位素,二者化学性质几乎完全相同,A项错误;14C原子的中子数为14-6=8,14N原子的中子数为14-7=7,二者所含中子数不同,B项错误;14C是碳元素的一种核素,是原子,C60是碳元素组成的一种单质,二者不是同素异形体的关系,C项错误;12C、13C、14C质子数相同,中子数不同,互为同位素,D项正确。
思维启迪——同位素、同素异形体的判断
同位素与同素异形体判断的关键:同位素的研究对象是原子,而同素异形体的研究对象是单质,其结构不同。如D2O和H2O,16O2和18O2,16O3和18O2都不是同位素。D2O和H2O、16O2和18O2都不是同素异形体,16O3和18O2是同素异形体。
例4下列说法错误的是()
A.11H、21H、H+和H2是氢元素的四种不同微粒
B.4020Ca和4220Ca、金刚石和石墨分别互为同位素
C.11H和21H是不同的两种核素
D.126C和146C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎相同
答案B
解析A项,四种粒子是氢元素的四种不同微粒,正确;B项,金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质,它们互为同素异形体,错误;C项,11H和21H是质子数均为1、中子数不同的氢原子,它们是不同的核素,正确;D项,126C和146C的质子数均为6,而中子数分别为6和8,故它们互为同位素,其物理性质不同,化学性质几乎完全相同,正确。
思维启迪
(1)同种元素可以有多种不同的核素,即可存在不同的原子,所以元素的种类数远小于原子的种类数。
(2)由同位素组成的单质或化合物的化学性质相同,物理性质不同。
例5230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是()
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同
答案D
解析Th有质量数为230、232的两种核素,不能说Th元素的质量数为232,A项错误;元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值,B项错误;化学变化是生成新物质的变化,原子不变,C项错误;同位素的物理性质可以不同,但同位素的质子数和核外电子数相同,故化学性质相同,D项正确。
易错警示
(1)由于多数元素有不同的核素,因此不能说元素的质量数,而可以说是某原子或某核素的质量数。
(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值,某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数,而不是该元素的相对原子质量。
(3)原子是化学变化中的最小微粒,核素之间的转化不属于化学变化。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)所有的原子都由质子、中子和核外电子构成()
(2)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数()
(3)质子数相同的微粒一定属于同一种元素()
(4)2H+核外电子数为2()
(5)1H218O的摩尔质量为20g•mol-1()
(6)O2-2和S2-具有相同的质子数和电子数()
(7)13C和15N核内中子数相差1()
(8)H3O+和OH-中具有相同的质子数和电子数()
(9)23592U和23892U是中子数不同、质子数相同的同种核素()
(10)H2、D2、T2互为同位素()
(11)D216O中,质量数之和是质子数之和的两倍()
(12)在18g18O2中含有NA个氧原子
考点原子构成
题点相关综合
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×(11)√(12)√
2.2017年5月中国科学院等联合公布了113号、115号、117号、118号元素的中文名称,其中第118号元素用中文命名为“”(ào),已知该元素的某种核素的质量数为293,则该核素的中子数与质子数之差为()
A.57B.47C.175D.293
答案A
解析根据“质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)”,可得中子数(N)=293-118=175。中子数与质子数之差为175-118=57。
3.在ROn-3中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数是()
A.A-x+n+48B.A-x+n+24
C.A-x-n-24D.A+x-n-24
答案B
解析R的质子数为x-8×3-n=x-24-n,所以其中子数为A-x+24+n,B项正确。
4.(2018•济南外国语学校月考)2010Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素,汤姆逊(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了2210Ne。下列有关说法正确的是()
A.2210Ne和2010Ne是同素异形体
B.2210Ne和2010Ne属于不同的核素
C.2210Ne和2010Ne的性质完全相同
D.2210Ne转变为2010Ne为化学变化
考点元素、核素、同位素
题点两种核素的比较
答案B
解析2210Ne和2010Ne的质子数相同,中子数不同,互为同位素,A错误;2210Ne和2010Ne的质子数相同,中子数不同,属于不同的核素,B正确;2210Ne和2010Ne的化学性质完全相同,物理性质不同,C错误;2210Ne转变为2010Ne中没有新物质生成,不是化学变化,D错误。
5.锎是锕系中的一种元素,1mg锎(25298Cf)每秒钟约能释放出2.34×109个中子,在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是()
A.25298Cf的摩尔质量为252
B.25298Cf和25498Cf互为同位素
C.25298Cf中,质子数和电子数均为98
D.25298Cf的中子数与质子数之差为56
答案A
解析25298Cf的摩尔质量为252g•mol-1,A项错误;25298Cf与25498Cf互为同位素,B项正确;25298Cf原子中,质子数和电子数相等,均为98,C项正确;25298Cf的中子数与质子数之差为(252-98)-98=56,D项正确。
6.已知R2+核内共有N个中子,R的质量数为A,确定mgR2+中含有电子的物质的量为()
A.mA-NAmol
B.mA-N+2Amol
C.mA-N-2Amol
D.mA+N-2Amol
答案C
解析R2+核外电子数为(A-N-2),mgR2+的物质的量为mgAg•mol-1=mAmol,mgR2+中含有电子的物质的量为mA(A-N-2)mol。
7.(1)在63Li、73Li、2311Na、2412Mg、146C、147N中:________和________互为同位素;________和________的质量数相等,但不能互称同位素;________和________的中子数相等,但质子数不等,所以不是同一种元素。
(2)在下列基本粒子中:1H、2H、3H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。
①它们分属________种元素,属于氢元素的核素有________种;
②互为同位素的为________、________;
③质量数相等的为__________________;
④氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为________种;可得相对分子质量不同的水分子为________种。
答案(1)63Li73Li146C147N2311Na2412Mg
(2)①73②1H、2H、3H234U、235U、238U③40K、40Ca;14N、14C④187
解析(1)6Li与7Li质子数相同,中子数不同;14C与14N,质子数不同,不能互为同位素;23Na与24Mg中子数相同,质子数不同。(2)①题列粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C7种元素。②1H、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。③40K和40Ca质量数都为40;14N和14C质量数都为14。④H2O可以看作两个氢原子结合一个氧原子,首先是两个氢原子的组合方式有以下几种:共6种组合方式,每一种结合氧原子的可能性有3种(168O、178O、188O),这样水的种类共有:6×3=18种,其相对分子质量分别为18、19、20、21、22、23、24共7种。
[对点训练]

题组一原子的构成及其微粒间的关系
1.(2018•上海市崇明区月考)歼­20将20984Po涂于表面以屏蔽雷达,起到隐身作用。该Po(钋)原子核外电子数是()
A.42B.84C.125D.209
考点原子的构成、质量数
题点原子中构成微粒间的数量关系
答案B
解析原子的质子数等于核外电子数,该Po(钋)原子核外电子数是84,答案选B。
2.受台风影响,日本福岛在2013年10月11日排泄废核污染水,经测定周围海域13153I和13755Cs含量升高,关于这两种微粒的说法正确的是()
A.13153I通过化学反应生成13755Cs
B.13153I比13755Cs少6个中子
C.13755Cs核外电子数为88
D.13153I核内中子数为78
答案D
3.德国某研究所在高能加速器中,将7030Zn撞入一个20882Pb的原子核并释放出一个中子后,合成一种人造超重元素的原子。该元素原子内中子数为()
A.278B.277
C.166D.165
答案D
解析7030Zn+20882Pb―→277112X+10n,所以该元素原子内中子数为277-112=165。
4.某元素的一个原子形成的离子可表示为baXn-,下列说法正确的是()
A.baXn-含有的中子数为a+b
B.baXn-含有的电子数为a-n
C.X原子的质量数为a+b+n
D.X原子的质量约为b6.02×1023g
答案D
解析中子数=质量数-质子数,为(b-a),A项错误;该离子含有的电子数为(a+n),B项错误;质量数与核外电子数无关,所以X原子的质量数为b,C项错误。
5.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是()
A.aA+m(A-N+m)molB.aA(A-N)mol
C.aA+m(A-N)molD.aA(A-N+m)mol
答案A
解析
题组二核素、同位素、同素异形体
6.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是()
A.氘(D)原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1H218O与D216O的相对分子质量相同
答案C
解析氘(21H)是氢元素的一种核素,含有1个质子、1个中子和1个电子,与1H互为同位素,A、B项正确;由同种元素形成的性质不同的单质之间互称为同素异形体,H2O与D2O为化合物,C项错误;1H218O与D216O的相对分子质量均为20,D项正确。
7.(2017•淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是()
①16O2和18O2②H2和D2③168O和188O
④1H218O和2H216O⑤3517Cl和3717Cl
A.①②B.③⑤C.④D.②③
考点元素、核素、同位素
题点同位素、同异素形体的识别与判断
答案B
解析同位素是原子和原子之间的互称,①②④均不是原子,只有③⑤是原子,而且质子数相同,中子数不同,符合同位素的定义,所以选B。
8.分析发现,某陨石中含有一种半衰期极短的放射性原子——2812Mg,下列关于该原子的说法正确的是()
A.该原子核内中子数是12
B.它和2412Mg互为同位素
C.它和2814Si互为同位素
D.该原子极不稳定,与2412Mg的化学性质有很大差异
答案B
解析该原子核内中子数应是16;它与2814Si不是同位素;该原子虽不稳定,但它与2412Mg的化学性质几乎是相同的。
9.对于符号:35Cl和37Cl、H2和D2、1H216O和2H218O。下列有关说法正确的是()
A.35Cl和37Cl互称为同素异形体
B.H2和D2是氢元素的两种同位素
C.35和37表示的是质量数
D.1H216O和2H218O表示同一种水分子
答案C
解析35Cl和37Cl是不同种原子,是氯元素的两种同位素,A项错误;H2和D2是单质,B项错误;1H216O由2个普通氢原子(1H)和1个16O原子构成,其质量数之和为18,而2H218O由2个重氢原子(2H)和1个18O原子构成,其质量数之和为22,是不同种水分子,D项错误。
10.有六种微粒,它们分别是4019M、4020N、4018X、4019Q+、4020Y2+、4017Z-,它们所属元素的种类为()
A.3种B.4种C.5种D.6种
考点元素、核素、同位素
题点多种微粒的元素及核素种类的判断
答案B
解析质子数决定元素的种类,4019M、4019Q+表示K元素形成的微粒,4020N、4020Y2+表示Ca元素形成的微粒;4018X表示Ar原子,4017Z-表示Cl-。
题组三质量数与原子的相对原子质量
11.(2017•洛阳模拟)下列说法正确的是()
A.由H、D、T构成的氢分子有3种
B.H2、D2、T2互为同素异形体
C.H2、D2、T2在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D.核聚变属于化学变化
考点质量数与相对原子质量
题点不同核素构成分子的相对分子质量的判断
答案C
解析H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT6种,故A项错误;H2、D2、T2不互为同素异形体,故B项错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比,为2∶4∶6=1∶2∶3,故C项正确;核聚变不是化学变化,故D项错误。
12.我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是()
A.1.8g18O构成的气体的物质的量是0.05mol
B.0.1mol重氧水H218O所含的中子数约为6.02×1023
C.0.2mol18O2气体的体积约为4.48L
D.18O2的摩尔质量为36g•mol-1
考点质量数与原子的相对原子质量
题点质量数与相对原子质量的关系
答案C
解析1.8g18O所构成的气体为18O2,所以其物质的量为1.8g36g•mol-1=0.05mol,A项正确;H218O中所含的中子数为18-8=10,所以0.1molH218O的中子数约为6.02×1023,B项正确;0.2mol18O2气体所处的状态不一定是标准状况,其体积不一定为4.48L,C项错误;18O2的摩尔质量为36g•mol-1,D项正确。

[综合强化]
13.(2018•山东选课走班二调)在2713Al、2814Si、3215P、3216S、258103Lr、260103Lr中:
(1)____________和____________互为同位素。
(2)____________和____________的质量数相等,但不互为同位素。
(3)____________和____________的中子数相等,但质子数不等,所以不是同一种元素。
(4)以上所列共有____________种核素。
考点元素、核素、同位素
题点核素的相关综合
答案(1)258103Lr260103Lr(2)3215P3216S(3)2713Al2814Si(4)6
14.(2018•承德一中第三次月考)用AZX表示原子:
(1)中性原子的中子数N=__________。
(2)AXn+共有x个电子,则该阳离子的中子数N=________。
(3)AXn-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ngA2-所含电子的物质的量为________。
考点原子的构成、质量数
题点微粒间数量关系的相关综合
答案(1)A-Z(2)A-x-n(3)A-x+n(4)22(5)nm-x+2mmol
解析(1)根据“质子数+中子数=质量数”的关系,得N=A-Z。(2)AXn+共有x个电子,中性原子X的电子数为x+n,则N=A-x-n。(3)AXn-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ngA2-所含电子的物质的量为nm-x+2mmol。
15.(1)已知氢有3种常见原子:11H、21H、31H(或H、D、T),氯有2种常见核素原子:35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(2)质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为______,中子数之比为________,电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________,质量之比为________。
(3)2gAO2-3中电子数比质子数多3.01×1022个,则A的相对原子质量为__________。
考点质量数与相对原子质量
题点相关综合
答案(1)5(2)10∶98∶910∶95∶9(3)32
解析(1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl;但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1g,H216O与D216O的质子数之比为(118×10)∶(120×10)=10∶9,中子数之比为(118×8)∶(120×10)=8∶9,电解产生的氢气在同温同压下的体积比,即物质的量之比为118∶120=10∶9,质量比为(118×2)∶(120×4)=5∶9。
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
AO2-3~电子数比质子数多的数目
[48+Ar(A)]g•mol-12×6.02×1023mol-1
2g3.01×1022
得Ar(A)=32。