2022届新教材高考化学一轮复习原子结构学案

第1讲原子结构

［考纲要求］,

1.了解元素、核素和同位素的含义。

2.了解原子构成。了解原子序数、

核电荷数、质子数、中子数、核外

电子数以及它们之间的相互关系。

3.了解原子核外电子排布。4.掌握原

子结构示意图的表示方法。

考点一原子结构

1知识梳理

1.原子构成

(1)构成原子的微粒及作用

原子

(4zX)

错误！

(2)微粒之间的关系

①原子中：质子数(2)=核电荷数

②质量数(4)=(Z)+

________________g；

③阳离子的核外电子数=质子数

④阴离子的核外电子数=质子数

+

(3)微粒符号周围数字的含义

元素化合价

质st数、^!一离子所带电荷数

/X〃

质子数/、原子个数

(4)两种相对原子质量

①原子(即核素)的相对原子质量：

一个原子(即核素)的质量与12C质量的

的比值。一种元素有几种同位

素，就有几种不同核素的相对原子质量。

②元素的相对原子质量：是按该元

素各种天然同位素原子所占的原子百

分比算出的平均值。如：4(C1)=

^r(35Cl)Xa%+^r(37Cl)Xb%o

2.元素、核素、同位素

(1)元素、核素、同位素的概念及

相互关系

具有相同的同一类原子的总

称，一种元素可有多种核素

具有一定数目的和一定数目

的—的一种原子，表示方法f_

______相同，不同的同一元素

的不同核素的互称

(2)同位素的特征

①同一元素的各种核素的

不同,相同，化学性

质,物理性质

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)氢元素的三种核素

汨：名称为,不含中子；

2

1用字母表示，名称

为或重氢;

汨：用字母表示，名称

为或超重氢。

(4)几种重要核素的用途

核

235TT

92u空C1H1H用H

素

用用于考古断制氢不踪原

核燃料

途代弹子

［思考］

1H2H1

111C

、

现有下列9种微粒:、

4L456F256F3+6O16O

66e6e88

、

、

c>7N>222、3O

按要求完成以下各题：

(1)担、汨分别是氢元素的一种

,它们互称为。

(2)互为同素异形体的微粒是

562

Fe+

3)26的中子数为

核外电子数为O

(4)上述9种微粒中有种

核素，含有种元素。

［判断］(正确的打“，错误的

打“义”)

(1)所有的原子都含有质子和中子

()

(2)34s原子核内中子数为16()

(3)2比核外电子数为2()

(4)13C和15N核内中子数相差

1()

(5汨3。+和OIF中具有相同的质子

数和电子数()

(6)1小18。的摩尔质量为20

gmoF()

(7)质子数相同的粒子一定属于同

一种元素()

(8)一种单质中可能含有多种核素,

如。2中含160>170>180三种核素()

1H+2H+和

11

9)、汨+互称同位素

(10)核聚变如汨+汨一->^He+Jn,

因为有新微粒生成，所以该变化是化学

变化()

［提醒］

原子结构与同位素的认识误区

(1)原子核内不一定都有中子，如

汨。

(2)质子数相同的微粒不一定属于

同一种元素，如F与Ofc。

(3)核外电子数相同的微粒，其质

子数不一定相同，如AF+与Na+、F-

等，NH1与0H一等。(4)不同的核素可

能具有相同的质子数，如担与汨；也

可能具有相同的中子数，如"C与40;

也可能具有相同的质量数，如空C与号N;

也可能质子数、中子数、质量数均不相

同，如担与1看C。

(5)同位素的物理性质不同，但化

学性质几乎相同。

(6)不同核素之间的转化属于核反

应，不属于化学反应。

2对点速练

练点一原子结构中的微粒关系

1.某元素的一个原子形成的离子

可表示为"r1一,下列说法正确的是

()

A.%九一含有的中子数为

B.胧九一含有的电子数为。一〃

C.X原子的质量数为

D.1个X原子的质量约士』

g

2.已知阴离子R2一的原子核内有〃

个中子,R原子的质量数为加，贝1J切gR

原子完全转化为R2一时，含有电子的物

质的量是()

m-n-2

Amol

a)m

「a)m-n.

B.mol

n

-co(m-n-2).nco(m-n+2)

C.mol

mm

mol

3.现有下列几组粒子：①N2、CO、

C2H2；②NH［、H3C/、OH-；③吐、

。＞、CN-；④POi"、S。广、CIOjo对

上述四组粒子归类正确的是（）

A.质子数相等、电子数和原子数

不相等：①

B.质子数和电子数相等、原子数

不相等：②

C.电子数相等、质子数和原子数

不相等：③

D.原子数和电子数相等、质子数

不相等：④

练点二元素、核素、同位素

4.“神舟六号”所用动力燃料之

一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiTo

其中Li的质量数为7。

(1)等物质的量的三种物质质子数

之比为O

(2)等物质的量的三种物质中子数

之比为o

(3)等物质的量的三种物质的摩尔

质量之比为o

60

26Fe揭秘了超新星爆炸的历史

真相。下列说法中正确的是()

A.铁元素的质量数为60

B60

26Fe的核内质子数比中子数多

8

C.及Fe与釜Fe的核外电子数相同,

二者的化学性质几乎相同

D.等物质的量的患Fe与釜Fe,前者

的质量比后者的多2g

6.“玉兔”号月球车用2股Pu作为

热源材料。下列关于国淤11的说法正确

的是（）

A.2^Pu与2周U互为同位素

B.2^Pu与2歌Pu互为同素异形体

C.2^Pu与2歌U具有完全相同的化

学性质

D.2^Pu与2^Pu具有相同的最外

层电子数

练后归纳

元素、核素、同位素之间的逻辑关系

，中子数！核素互称同位素

具有相同的质子教中子数±

元索核素24（在周期表中同

不同的中子数’

I：J属一个位置）

宏观概念，一类原子微观概念，不同原子微观概念，相互关系

考点二核外电子排布规律

1知识梳理

L原子结构示意图

镁离子结构示意图为

氯离子结构示意图为

2.核外电子排布规律

(能.规律离核由近到远，电子能量由—到—

I［每层最多容纳的电子数为

［数［规律］—4最外层不超过一个(K层为最外层

--------|时不超过_个)

〔次外层不超过一个

［判断］(正确的打“J”，错误的

打"X")

⑴硫离子的结构示意图：磅》

()

(2)氯原子的结构示意图：砌)

()

(3)核外电子排布相同的微粒化学

性质相同()

(4)M层是最外层时，最多能容纳

18个电子()

(5)某元素原子的最外层电子数是

次外层的a倍则该原子核外电

子排布只有两层()

(6)最外层电子数相同的元素化学

性质一定相同()

(7)NH1与PH3均是10电子微粒

)

⑻O2

2S2一具有相同的质子数

和电子数()

［提醒］

常见核外电子排布特征数据

(1)最外层电子数为1的元素有H、

Li、Nao

(2)最外层电子数为2的元素有He、

Be、Mgo

(3)最外层电子数与次外层电子数

相等的元素有Be、Ar。

(4)最外层电子数是次外层电子数

2倍的元素是C。

(5)最外层电子数是次外层电子数

3倍的元素是0。

(6)次外层电子数是最外层电子数

2倍的元素有Li、Sio

(7)内层电子总数是最外层电子数

2倍的元素有Li、Po

(8)电子层数与最外层电子数相等

的元素有H、Be、AL

(9)最外层电子数是电子层数2倍

的元素有He、C、So

(10)最外层电子数是电子层数3倍

的元素有0。

2对点速练

练点一核外电子排布规律及应

用

1.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

图为吞。下列原子中，与氟元素原子

的化学性质相似的是（）

敏碳镁气

ABCD

2.两种元素原子的核外电子层数

之比与最外层电子数之比相等，则在周

期表的前10号元素中，满足上述关系

的元素共有（）

A.1对B.2对

C.3对D.4对

3.下图为几种粒子的结构示意图,

完成以下填空。

0(+9)2^(2)(^^③

(1)属于阳离子结构的粒子是

(填编号，下同)。

(2)具有稳定性结构的原子是

(3)只能得电子的粒子是；

只能失电子的粒子是；既能得

电子，又能失电子的粒子是

练点二常见的“等电子”微粒

4.X、Y、Z和R分别代表4种元

素。如果aX/、bY〃+、cZ〃-、dR"厂4种

离子的电子层结构相同（。、b、c、d为

元素的原子序数），则下列关系正确的

是（）

A.a-c—m—nB.a-b=n

-m

C.c—d=m~\~nD.b—d=n

+m

5.如图所示，a、b、c均为非金

属单质，d、e均为含有10个电子的共

价化合物,且分子中所含原子个数:d>e,

f为离子化合物。则下列说法错误的是

f

die

A.常温下，单质a呈气态

B.单质c具有强氧化性

C.稳定性：d>e

D.f受热易分解为d和e

6.X、Y、Z三种短周期元素，原

子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),

原子序数之和为16oX、Y、Z三种元

素的常见单质在适当条件下发生如图

所示变化，其中乙和丙均为10电子分

子。下列说法不正确的是()

A.元素X位于第VIA族

B.甲不能溶解于乙中

C.甲和丙在一定条件下能发生氧

化还原反应

D.乙的沸点低于丙的沸点

练后归纳

1.常见"10电子”“18电子”的微粒

(1)常见“10电子”的微粒

(2)常见“18电子”的微粒

st

CH-NfcrA

Ca”—IC*-(AA-*HC1-JS-*PH：一SiH4

I—^F:-*O；-*H2O,

2.10电子微粒间的巧妙转化

若A、B、C、D均为10电子微粒，且

它们之间存在以下转化：

如图转化一定是NH^+OJT==NH3t

+H20

即A为NH「B为OH，C为NH3、

D为H2OO

本讲真题研练

1.[2020•全国卷I,11]1934年约

里奥-居里夫妇在核反应中用a粒子（即

氮核?He）轰击金属原子与X,得到核素

z忍Y,开创了人造放射性核素的先河:

,X+4e-驾Y+2

其中元素X、Y的最外层电子数之

和为8。下列叙述正确的是（）

A.[X的相对原子质量为26

、Y均可形成三氯化物

的原子半径小于Y的

仅有一种含氧酸

2.[2020・江苏卷，2]反应8NH3+

3C12—6NH4CI+N2可用于氯气管道

的检漏。下列表示相关微粒的化学用语

正确的是（）

A.中子数为9的氮原子：m

2分子的电子式：N：

2分子的结构式：Cl—C1

一的结构示意图:词）

3.[2019・江苏卷,2]反应NH4cl

+NaNO2=NaCl+N2t+2H2O放热

且产生气体，可用于冬天石油开采。下

列表示反应中相关微粒的化学用语正

确的是（）

A.中子数为18的氯原子：修Q

2的结构式：N—N

+的结构示意图：

20的电子式：H：O：H

4.[2017•北京卷]2016年IUPAC

命名117号元素为Ts（中文名“础”，

tian）,Ts的原子核外最外层电子数是7,

下列说法不正确的是（）

是第七周期第VHA族元素

的同位素原子具有相同的电子数

在同族元素中非金属性最弱

D.中子数为176的Ts核素符号是

176

117TS

5.[2017•海南卷，3]下列分子中,

其中子总数为24的是（）

182

A.O3B.Hf02

14161416

c.NO2D.CO2

第1讲原子结构

考点一

1知识梳理

1.(1)元素原子化学(2)

核外电子数质子数中子数阳离

子所带的电荷数阴离子所带的电荷

数⑷2

2.(1)核电荷数质子中子

AzX质子数中子数(2)中子数

质子数几乎完全相同差异较大

(3)kD笊T僦

思考答案：(1)核素同位素

16O

83(3)3024(4)

75

判断答案：(1)X(2)X(3)

X(4)V(5)X(6)V(7)

X(8)V(9)X(10)X

2对点速练

1.解析：%九-中a表示质子数,

b表示质量数，“〃一”表示X得到n

个电子，则其含有的中子数为b-a9

电子数为A、B、C项错误；1mol

四的质量约为6g,则1个X原子的质

量约为高港g，D项正确。

答案：D

2.解析：R原子的质子数为(加

一〃），其核外电子数也为（冽一〃），所

以R2一的核外电子数为（m—〃+2）,而

…原子的物质的量%mol,所以

形成的R2—含有的电子为

)

&(m-n+2)mol,故选D。

m

答案：D

3.解析：①N2、CO、C2H2的质

子数和电子数都等于14,原子数不相

+

等；②NH*、H3O.OIF的原子数和

质子数不相等，电子数都为10;③第一、

。尹、CN一的原子数和电子数都相等，

质子数不相等；④P、S、C1所含的电

子数分别为15、16、17,酸根离子中

所含氧原子数均相等，所带负电荷数依

次为3、2、1,三种酸根离子所含的总

电子数相等（18+32）、原子数都为5,

但三种酸根离子的质子数不相等。

答案：D

4.答案：（1）1：1：1（2）4：5：6

（3）8：9：10

5.解析：质量数是对核素而言的，

错

A误60

9•26Fe的核内质子数（26）比

60F

6e

中子数（34）少8,B错误；只有当2

与釜Fe均为1mol时，前者的质量才比

后者的多2g,D错误。

答案：C

6.解析：A.2照Pu与2歌u的质子

数不同，不能互为同位素，错误；

B.2盟Pu与2盟Pu均是核素,不是单质,

不能互为同素异形体，错误；C.2^Pu

与2朗U的质子数不同，属于不同的元素,

不可能具有完全相同的化学性质，错误;

D.2^Pu与2^Pu的质子数相同，具有

相同的最外层电子数，正确。

答案：D

考点二

1知识梳理

1.核电荷数电子数叫财》

2.低高2层8218

判断答案：(1)X(2)X(3)

X(4)X(5)V(6)X(7)

X(8)V

2对点速练

1.解析：氟、氯的最外层均有7

个电子，都位于元素周期表中VHA族,

具有相似的化学性质。

答案：D

2.解析：H和Be、He和C,共2

对。

答案：B

3.答案：（1）③⑤⑧（2）②（3）

③⑤①④⑥⑦⑧

4.解析：既然4种离子的电子层

结构相同，就说明a-m=b—n=c-\-n

=d-\~mo比较a与b得：a—b=m—n,

B项错；比较〃与c得：a—c=n-\-m,

A项错；比较c与d得：c—d=m—几,

C项错；比较b与d得：b—d=n-\-m,

D项对。

答案：D

5.解析：非金属单质形成的含有

10个电子的共价化合物有CH4、NH3、

H2O.HFO由于f为离子化合物且分子

中所含原子个数：d>e,则d是NH3,e

是HF,f是NH4F。因此a、b、c分别

是N2、H2、F2O根据元素周期律可知

HF的稳定性大于NH3,故C错误。

答案：C

6.解析：由题给信息和框图可以

推出，X为O,Y为N,Z为H,甲为

NO,乙为H2O,丙为NH3。O位于第

VIA族，A正确；NO不溶于水，B正

确；NO和NH3在一定条件下能发生氧

化还原反应，C正确；H2。的沸点高于

NH3的沸点，D错误。

答案：D

本讲真题研练

1.解析:本题重点考查原子结构、

质子数、中子数、质量数的有关内容。

依据质量数守恒得少+4=30+1,推出

彳=27。再结合X、Y的最外层电子数

之和为8,X为金属元素，可推出X的

核电荷数为13,故X为Al；Y的核电

荷数为15,故Y为P。A项，1个（X

原子的质量未知，无法求算其相对原子

质量，错误；B项，铝元素和氯元素可

以形成三氯化铝，磷元素可以和氯元素

形成三氯化磷，正确；C项，原子半径：

A1>P