物质结构元素周期律2

第1讲原子结构2022级教学指导意见核心素养1.掌握原子结构示意图、电子式的表示方法。2.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数之间的关系。了解元素、核素、同位素的概念。3.了解原子核外电子排布规律——核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子排布式、轨道表示式。4.了解电离能、电负性的概念，能用此说明元素的性质。5.了解原子模型、电子在原子轨道间的跃迁及简单应用。1.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律、认识元素性质的变化规律。2.证据推理与模型认知：能运用原子结构模型揭示化学现象的本质及规律，能运用构造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外电子排布的规律。3.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的原子结构及性质的问题，如核外电子排布、元素第一电离能的特殊性等，面对异常现象敢于提出自己的见解。考点一 原子结构与核素、同位素［学在课内］1.原子结构（1）原子的构成（2）原子内的等量关系①质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）；②质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数；图示：③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数；④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。（3）原子符号2.元素、核素、同位素（1）“三素”概念的辨析：（2）几种重要的核素及其应用核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子[名师点拨]①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。3．特征电子数粒子(1)2e－微粒H2←H－←→Li＋→Be2＋(2)10e－微粒(3)18e－微粒[考在课外]教材延伸判断正误(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。(√)(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同。(√)(3)核聚变如eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(×)(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素。(×)(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化。(×)(6)eq\o\al(35,17)Cl与eq\o\al(37,17)Cl得电子能力几乎相同。(√)(7)eq\o\al(2,1)H＋核外电子数为2。(×)(8)两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同。(×)(9)13C与C60互为同素异形体。(×)(10)所有的原子中都含有质子和中子。(×)拓展应用(1)①eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H分别是氢元素的三种________，它们互称为________。②eq\o\al(56,26)Fe2＋的质子数为________，中子数为________，核外电子数为________。答案①核素(原子)同位素②263024(2)某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在agHmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________，所含电子数为________。答案eq\f(a,A＋m)(m＋1)NAeq\f(a,A＋m)NNAeq\f(a,A＋m)×(m＋A－N)NAeq\f(a,A＋m)(m＋A－N)NA思维探究两种质子数相同的微粒一定是同位素吗？答案不一定。其中关系有：①如Na、Na＋同种元素的原子和离子②如23Na、25Na同位素③NaNHeq\o\al(＋,4)不同物质的原子和离子[基础点巩固]1．(2022·海南七校联考)中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟，2000万年不差一秒，目前成为国际计量局认可的基准钟之一，参与国际标准时间修正。关于Cs元素，下列说法错误的是()A．137Cs和133Cs互为同位素B．单质Cs与水反应非常缓慢C．137Cs比133Cs多4个中子D．137Cs最外层只有1个电子解析137Cs和133Cs质子数相同，因此质量数不同，中子数不同，前者比后者多4个中子，两者互为同位素，A、C两项正确；Cs位于周期表中第六周期第IA族，其原子最外层只有1个电子，Cs金属性很强，能与水剧烈反应，B项错误，D项正确。答案B2．(2022·天津红桥期中，13)中国科学院近代物理研究所人员成功合成了新核素eq\o\al(205,)89Ac，主要用于宇航飞行器的热源。205Ac可由207Ac转化而成，下列有关205Ac、207Ac的说法中正确的是()A．核外电子数分别为116、118B．205Ac、207Ac化学性质相同C．205Ac、207Ac在周期表中的位置不同D．物质的量相等的205Ac、207Ac质量相同解析205Ac、207Ac为同位素，核外电子数都是89个，A项错误；205Ac、207Ac的核外电子排布相同，故二者的化学性质相同，B项正确；205Ac、207Ac互为同位素，在元素周期表中的位置相同，C项错误；205Ac、207Ac的质量数不同，其摩尔质量不同，则相同物质的量的二者质量不同，D错误。答案B3．(2022·日照模拟)随着科学技术不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，Neq\o\al(＋,5)、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中正确的是()A．Neq\o\al(＋,5)中含有36个电子B．O2与O4属于同位素C．C60是有机物D．H2与H3属于同种元素组成的单质解析氮原子的质子数为7，所以Neq\o\al(＋,5)中含有电子：35－1＝34个，A错误；“质同中不同”属于同位素，O2与O4属于单质，它们是氧元素的同素异形体，B错误；C60是单质，不是有机物，C错误；H2与H3属于单质，它们互为同素异形体，D正确。答案D[名师点拨](1)同位素的“6同3不同”(2)“同”字概念的区分区分时抓住概念的关键点——研究对象，同位素——原子，同素异形体——单质，同分异构体——化合物。[能力点提升]4．下列说法正确的是()A．所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子B．两种离子如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同C．质量数相同的原子其化学性质一定相同D．具有相同核电荷数的原子或简单的离子，一定是同种元素解析HF和H2O所含的质子数、电子数均相等，但它们是分子而不是原子。Na＋、Mg2＋核外电子排布相同，但它们的化学性质却有很大差异。元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数，与质量数无关。A、B、C都不正确。核电荷数即质子数决定元素的种类，所以D正确。答案D5．下列说法不正确的是()①质子数相同的粒子一定是同一元素②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子③电子数相同的粒子不一定是同种元素④一种元素不能形成不同单质⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数A．②④⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②③解析粒子包括分子、原子、离子、质子、中子等，质子数相同、中子数不同的同一类原子是同一元素。但质子数相同，若一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素，如H2O、Ne，所以①不正确、③正确。质子数相同且电子数也相同的两种粒子电性必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子，故②正确。由同一元素形成的不同单质互为同素异形体，如O2、O3，所以④不正确。元素的相对原子质量是元素的所有同位素的质量数与其在自然界的含量相乘之后再相加求出的平均数，而核素的质量数是其质子数与中子数之和，所以⑤不正确。故不正确的是①④⑤，选B。答案B6．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A________；D________。(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出。①A与B在溶液中反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是_______________________________________________________________(用化学式或离子符号表示)答案(1)(2)①H2S＋2OH－=S2－＋2H2O②OH－>S2－[名师点拨]构成原子微粒的关系的几个易失分点易失分点一任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中。易失分点二有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋。易失分点三质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。易失分点四核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－、NHeq\o\al(＋,4)与OH－等。[高考真题体验]7．(2022·上海化学)“玉兔”号月球车用eq\o\al(238,94)Pu作为热源材料，下列关于eq\o\al(238,94)Pu的说法正确的是()\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U互为同位素\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu互为同素异形体\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化学性质\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu具有相同的最外层电子数解析eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U是两种不同的元素，不属于同位素，A项不正确；eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项正确；同素异形体的研究对象是单质，eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu为同种元素的两种核素，是同位素，而不是同素异形体，B项不正确；eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U属于两种元素的核素，化学性质不同，C项不正确。答案D考点二原子核外电子排布[学在课内]1．能层与能级(1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。(2)能级：同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示。(3)能层与能级的关系能层一二三四五…符号KLMNO…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多电子数226261026101426…2881818电子离核远近近→远电子能量高低低→高2.原子轨道的形状、数目与能量关系原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。eq\a\vs4\al(原子轨道)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(轨道形状\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃形)),各能级上的原子轨道数目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能级1个,p能级3个,d能级5个,f能级7个,……)),\a\vs4\al(能量关系)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能层上原子轨道能量的高低：,ns<np<nd<nf,②形状相同的原子轨道能量的高低：,1s<2s<3s<4s……,③同一能层内形状相同而伸展方向不同的,原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz,轨道的能量相等))))3．基态原子核外电子排布(1)排布原则(2)填充顺序——构造原理如图为构造原理示意图——书写基态原子核外电子排布的依据(3)电子排布式和电子排布图(或轨道表达式)以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p4[名师点拨]书写基态原子核外电子式（图）时警示点(1)①(违反能量最低原理)②(违反泡利原理)③(违反洪特规则)④(违反洪特规则)(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定如ns2、np3、np6;nd5、nd10Cr:3d54s1Mn:3d54s2Cu:3d104s1Zn:3d104s2(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n-1)d放在ns前。4．原子状态与原子光谱(1)原子的状态。①基态原子：处于最低能级的原子。②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的原子。(2)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。(3)基态、激发态及光谱示意图。5．原子结构示意图[考在课外]教材延伸判断正误(1)p能级的能量一定比s能级的能量高。(×)(2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。(×)(3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。(×)(4)2px、2py、2pz的能量相等。(√)(5)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。(×)(6)Cr的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2。(×)(7)钾元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1。(×)(8)第4周期元素中，锰元素价电子层中未成对电子数最多。(×)(9)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。(×)(10)磷原子的基态电子排布图为(10)磷原子的基态电子排布图为(×)(11)氧原子和碳原子中未成对电子数均为2。(√)(12)节假日燃放的焰火与电子的跃迁有关。(√)(13)最外层电子排布式为4s1的元素一定是K元素。(×)(14)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。(×)(15)16O与18O是氧元素的两种核素，16O与18O核外电子排布方式相同。(√)拓展应用(1)Fe3＋的电子排布式_________________________________________，钒元素的价层电子排布图为_________________________________________。答案(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式。原子电子排布式简化电子排布式NClCaFeCuAs答案1s22s22p3[He]2s22p31s22s22p63s23p5[Ne]3s23p51s22s22p63s23p64s2[Ar]4s21s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s11s22s22p63s23p63d104s24p3[Ar]3d104s24p3(3)已知某粒子的结构示意图为试回答：①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。②当y＝8时，粒子可能为________、________、________、________、________(填微粒符号)答案①原子②S2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋(4)核外电子排布与元素推断(在短周期元素中，请在相应的横线上填写相应的元素符号)思维探究金属元素焰色反应的实质是什么？答案灼烧时，电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，高能状态不稳定又从高能级回到低能级释放出的能量形成发射光谱，落在可见光范围内即可产生焰色反应。[基础点巩固]1．下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是()A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D．最外层电子数是核外电子总数eq\f(1,5)的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子解析A项，3p能级有一个空轨道的基态原子，按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素的原子；B项，2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，它的2p能级上只能是5个电子，所以两原子是同种元素的原子；C项，M层全充满而N层为4s2的原子，其M层应为18个电子，而后者的M层上只有8个电子，所以两原子不是同种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,5)的原子中，最外层电子数要小于或等于8个电子，且电子总数为5的倍数，所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40，其中满足最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,5)且符合核外电子排布规则的只能是35号元素，该元素原子的外围电子排布式为4s24p5，所以两原子是同种元素的原子。答案C2．肯定属于同族元素且性质相似的是()A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2B．结构示意图：A为，B为C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子解析C中，由于p能级有三个轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况，即np5或np1，所以A、B两种元素不一定属于同一族元素。答案D3．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是()A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D．原子核外M层上的s、p能级上都填满了电子，而d轨道未排电子的两种原子解析元素原子的电子层上全部都是s电子，即1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的元素为H、He、Li、Be，它们可能属于第1周期或第2周期；3p能级上只有一个空轨道的原子即：1s22s22p63s23p2，是Si元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，是Al元素或Cl元素，都属于第3周期。最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne原子，属于第2周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子可能为O2－、F－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，不一定属于同一周期元素。原子核外M层上的s、p能级上都填满电子而d轨道未排电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，为Ar或K或Ca，不一定属于同一周期。答案B4．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是()A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1解析np3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多。答案B[能力点提升]5．下列关于钠元素的几种表达式错误的是()A．Na＋的电子排布图：B．Na＋的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p53s2D.Na的简化电子排布式：[Ne]3s1解析A项，钠离子核外电子数为10，核外电子排布式为1s22s22p6，电子排布图：；B项，Na＋的结构示意图为；C项，基态Na原子的电子排布式：1s22s22p63s1，符合题意；D项，Na的简化电子排布式：[Ne]3s1。答案C6．有四种短四周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C在空气中含量第二，在地壳中含量第一D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式为_____________________________________。(2)B元素在周期表中的位置是________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的电子排布图是________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。(4)D原子的电子排布式为________，D－的结构示意图是____________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________________________________________________。与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为___________________________。解析根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为O，D为Cl。(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)<r(Na＋)。，其中有2个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。(4)D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为。(5)Al(OH)3与NaOH和盐酸反应的化学方程式分别为Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O。答案(1)1s22s22p63s1(2)第三周期第ⅢA族小于(3)22p哑铃(4)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(5)NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O3HCl＋Al(OH)3=AlCl3＋3H2O[高考真题体验]7．(1)(2022·课标全国Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：①元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。A． B． C． D．E．②基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。解析①赤橙黄绿青蓝紫，波长逐渐减小。②K原子位于第四周期，原子结构示意图为，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为N层，第4电子层为4s原子轨道，为球形。答案①A②N球形(2)按要求填空：①(2022·全国卷Ⅱ)氮原子价层电子对的轨道表达式(电子排布图)为________。②(2022·全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为_____________________________________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。③(2022·全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为_________________________________________________，3d能级上的未成对电子数为________。④(2022·全国Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________________，有________个未成对电子。⑤(2022·江苏高考)Zn2＋基态核外电子排布式为________。解析①根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s22p3，根据洪特规则和泡利原理可知其价电子的轨道表达式为。②根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。Mn和O的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d轨道中5个电子均未成对，后者的2p轨道中有2个电子未成对，所以Mn的基态原子核外未成对电子数较多。③Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。④Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。⑤Zn为30号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去最外层的2个电子即可得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10答案①②1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn③1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22④3d104s24p22⑤1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,化学用语的规范使用，培养学生严谨的科学态度与科学精神素养说明：正确书写与使用化学用语是高考对学生素养考查的一贯主题。,考查内容包括元素名称、符号、离子符号、原子符号、原子结构示意图、分子式、电子式、结构式、结构简式、分子模型、核外电子排布式、价电子排布式、轨道表达式等，强化化学用语的规范使用是学生规范答题的一个重要环节，有助于培养严谨的科学态度与思想。[名师点拨]1.一图：原子结构示意图,氯的原子结构示意图为：2.八式：分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式、核外电子排布式、价电子排布式、轨道排布式(1)分子式：是用元素符号表示物质(单质、化合物)分子组成的化学式，有些物质确实由分子构成，在分子内原子间以共价键连结，这些物质就具有分子式，如氧分子用O2表示。(2)结构式：用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子。结构式用—、=、≡分别表示1、2、3对共用电子对，结构式可以在一定程度上反映真正的分子结构和性质，但不能表示空间构型，如甲烷分子是正四面体，而结构式为：，所示的碳原子和四个氢原子却都在同一平面上。(3)结构简式：通常只适用于以分子形式存在的纯净物，一般使用于有机物，将有机物分子结构式中的C—C键和C—H键省略不写所得的一种简式。如乙醇的结构简式：CH3CH2OH。(4)最简式：最简式又叫实验式，它是仅能表示化合物组成中各元素原子数目的比例的化学式。一般用于两种情况：无机物中，表示在通常情况下，不以单一的真实分子形式存在的化合物的组成。如离子化合物氯化钠，通常用最简式NaCl表示。晶体以原子间的共价键结合形成的物质,(原子晶体)也常用最简式表示，如金刚石用C表示。有机物中，由于碳氢原子之间可以成键，种类很多，而因为最简式仅表示组成物质分子中原子的最简整数比，所以不同的化合物可以有相同的最简式。例如苯和乙炔的最简式均为CH；单烯烃(通式CnH2n)的最简式都为CH2。(5)电子式,①定义：是表示微粒最外层电子结构的式子。通常是在元素符号的周围，用小黑点“·”(或“×”)等符号表示元素的原子或离子的最外层电子个数。,②用电子式表示化合物的形成过程,离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“→”连接，相同的原子或离子不合并。,如NaCl：,共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“→”连接。,如HCl：。③电子式书写的突破方法,首先，弄清楚研究对象是离子化合物还是共价化合物；,其次，弄清楚元素原子最外层电子数，在此基础上结合稳定结构确定离子所带电荷数或原子形成的价键数(共用电子对数)；最后，遵循最稳性写出电子式。(6)核外电子排布式：结合能量最低原理、泡利原理及洪特规则等排布规律确定出的电子填充顺序的电子排布式。(7)轨道表示式：在核外电子排布式的基础上，表示出电子在轨道中的最稳状态。(8)价电子排布式：又称作特征电子构型，与化合价有关的电子排布式。主族元素的价电子即为最外层电子，副族元素的价电子除最外层电子外，还包括次外层电子，个别元素还包括倒数第三层电子。3.两种分子模型球棍模型和比例模型是两种典型的分子模型。球棍模型主要体现的是分子的空间结构和成键类型；比例模型主要体现的是组成该分子的原子间的大小关系。[题组训练]1.(2022·江苏化学，2)用化学用语表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A.中子数为8的氮原子：eq\o\al(8,7)N的电子式：的结构式：－的结构示意图：解析中子数为8的N原子，其质量数为15，故应写成eq\o\al(15,7)N，A项错误；HCl为共价化合物，电子式应为，B项错误；NH3的结构中一个N原子与三个H原子以共价键相连，C项正确；Cl－的最外层为8个e－，应写成，D项错误。答案C2.下列文字表述与对应的化学用语或名称关系正确的是()的电子式为eq\o\al(·,·)B.光气(COCl2)结构式为C.乙烯的结构简式：CH2CH2中氢离子结构示意图为答案B3.下列化学用语使用正确的是()的电子式：B.中子数为10的氧原子：eq\o\al(18,8)OC.硝基苯的结构简式：分子的球棍模型：解析A项HClO的电子式应为；C项硝基苯的结构简式应为；D项图示为比例模型，不是球棍模型。答案B4.(2022·浙江4月学考，7)下列表示正确的是()A.硫原子结构示意图B.乙炔的结构简式CHCHC.乙烯的球棍模型的电子式答案C5.写出下列物质的电子式(1)(2022·全国Ⅱ)N2H4_________________________________________、(2022·全国Ⅰ),NaBH4________。(2)(2022·江苏化学)HCl______________________________________________________、(2022·天津理综)Mg(OH)2________答案(1)(2)6.(2022·海南化学，13)X、Y、Z为短周期元素，X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和；Z与Y位于同一周期，Y原子核外有3个未成对电子，非金属元素Z的一种固体单质可导电。回答下列问题：(1)Y在周期表中的位置是第________周期、第________族，其原子结构示意图为________；(2)X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是________(填元素符号)；X单质既可与盐酸反应，又可溶于氢氧化钠溶液，产生的气体为________(填分子式)，该气体与Y单质反应的化学方程式为_______________________________________。(3)Z最高价氧化物的电子式为_________________________________________________________。答案(1)二ⅤA(2)AlH2N2＋3H2(3)7.(1)(2022·课标全国Ⅰ，35，节选)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。答案DC(2)(2022·课标全国Ⅱ，35节选)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________________________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。答案哑铃(纺锤)(3)(2022·课标全国Ⅲ，35节选)Zn原子核外电子排布式为________。答案[Ar]3d104s2或1s22s22p33s23p63d104s2(4)(2022·江苏化学)Fe2＋基态核外电子排布式为________。答案[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6活页作业A组基础巩固题1．下列关于能层与能级的说法中不正确的是()A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相同解析各能层最多容纳的电子数为2n2(n为能层序数)，故A项正确；任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故B项正确；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都为2，故C项正确；1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋方向相反，故D项错误。答案D2．有5种单核粒子，它们分别是eq\o\al(40,18)□、eq\o\al(40,19)□、eq\o\al(40,19)□＋、eq\o\al(40,20)□2＋、eq\o\al(41,20)□(“□”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有()A．2种B．3种C．4种D．5种答案B3．下列各组中两种粒子所含电子数不相等的是()A．H3O＋和OH－B．CO和N2C．HNO3和NOeq\o\al(－,3)D.CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)解析CHeq\o\al(＋,3)中电子数为8，NHeq\o\al(＋,4)中电子数为10，二者不相等。答案D4．下列有关化学用语表示正确的是()A．过氧化钠的电子式：B．次氯酸的结构式：H—Cl—OC．硫原子的结构示意图：D．NH4Cl的电子式：答案C5．月球上的每百吨eq\o\al(3,2)He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在。已知一个12C原子的质量为ag，一个eq\o\al(3,2)He原子的质量为bg，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()\o\al(3,2)He比eq\o\al(4,2)He多一个中子B．氦元素的近似相对原子质量为3\o\al(3,2)He的相对原子质量为eq\f(12b,a)\o\al(3,2)He的摩尔质量为2bNA解析eq\o\al(3,2)He比eq\o\al(4,2)He少一个中子，A错误；地球上氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在，所以氦元素的近似相对原子质量更接近4，B错误；eq\o\al(3,2)He的相对原子质量为eq\f(bg,\f(ag,12))＝12b/a，C正确；eq\o\al(3,2)He的摩尔质量为bNAg·mol－1，D错误。答案C6．某元素的一个原子形成的离子可表示为eq\o\al(b,a)Xn－，下列说法正确的是()\o\al(b,a)Xn－含有的中子数为a＋b\o\al(b,a)Xn－含有的电子数为a－nC．X原子的质量数为a＋b＋nD．1个X原子的质量约为eq\f(b,×1023)g解析eq\o\al(b,a)Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n，1moleq\o\al(b,a)Xn－的质量约为bg，则1个X原子的质量约为eq\f(b,×1023)g。答案D7．按要求填空：(1)质量数为37的氯原子符号为________。(2)S2－的结构示意图________。(3)氮原子的电子式________，N2的电子式________，NHeq\o\al(＋,4)的电子式________。(4)磷原子的核外电子排布式___________________________________________，价电子排布式__________________________________________________________，价电子排布图____________________________________________________。(5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子。FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式电子排布图答案(1)eq\o\al(37,17)Cl(2)(3)(4)1s22s22p63s23p33s23p3(5)FeFe3＋原子(或离子)结构示意图电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d5价电子排布图B组素养提升题8．下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A．体积相等时密度相等B．原子数相等时具有的中子数相等C．体积相等时具有的电子数相等D．质量相等时具有的质子数相等答案C9．“神舟六号”所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，有关下列叙述中正确的是()A．等物质的量的三种物质质子数之比为1∶2∶3B．等物质的量的三种物质中子数之比为1∶1∶1C．等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为8∶9∶10D．三种物质的化学性质不相同解析等物质的量的三种物质质子数之比为1∶1∶1，中子数之比为4∶5∶6，质量数之比为8∶9∶10，A、B错，C正确；化学性质与原子的核外电子排布有关，三种物质的化学性质相同，D错。答案C10．下列说法不正确的是()①质子数相同的粒子一定是同种元素②同位素的性质几乎完全相同③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数A．②③④⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥答案C11．核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为(2n＋1)，原子核内质子数为(2n2－1)。下列关于元素X的说法中，不正确的是()A．其最高化合价为＋3价B．可以形成化学式为KXO3的盐C．其氢化物可以用来做喷泉实验D．其最高价氧化物的水化物是强酸解析由于核电荷数小于18，n≤3。n＝2或3时，符合题意。X为N或Cl。N和Cl的最高价分别为＋5和＋7价，A项不正确。答案A12．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检验出组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定该物质易溶于水，在水中以SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)两种离子形式存在，植物的根系极易吸收N4Heq\o\al(4＋,4)，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的N4分子。N4分子不能被植物吸收。下列有关说法不正确的是()A．N4和N2互为同素异形体B．14N与14C互为同位素C．N4H4(SO4)2不能与草木灰混合使用D．N4和N2是不