高考化学大一轮复习讲义 第五章 第1讲 第1讲 原子结构

第1讲原子结构[考纲解读]1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。2.掌握原子序数、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.掌握1～18号元素的原子结构示意图的表示方法。考点一原子构成1．构成原子的微粒及作用（eq\o\al(A,Z)X）原子eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(质子(Z个)——决定的种类,中子[(A－Z)个]\f(在质子数确定后,决定（eq\o\al(A,Z)X）2．将下列核素符号(X)周围5个位置数字的含义填写在方框内3．微粒之间的关系(1)质子数(Z)＝核电荷数＝____________；(2)质量数(A)＝________(Z)＋________(N)；(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＋______________。1．eq\o\al(222,86)Rn具有放射性，从而对人体产生伤害。该原子的中子数和质子数之差是()A．136B．50C2．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是()A．D3O＋B．Li＋C．OD－D．OH－3．现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子层结构相同，则a与下列式子有相等关系的是()A．b－m－nB．b＋m＋nC．b－m＋nD．b＋m－n特别提醒(1)质量数＝质子数＋中子数，但质子数和中子数不一定相等；(2)任何微粒都有质子，但不一定有中子，也不一定有核外电子，如H＋，只有质子，没有中子和电子。考点二元素、核素、同位素1．元素、核素、同位素的关系2．同位素的性质同一元素的各种核素的________不同，________相同，化学性质______________，物理性质____________。4．如下是四位同学学习原子结构知识后，对这节内容的认识，你认为不正确的是()5．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的说法正确的是()A.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi都含有83个中子B.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi互为同位素C.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的核外电子数不同D.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi分别含有126和127个质子6．有关H、D、T、HD、H2、D＋、H－这七种微粒的说法正确的是()A．互为同位素B．是七种氢元素C．电子数相同D．HD和H2均是单质7．下列叙述错误的是()A．16O、18O属于同一种元素，它们互为同位素B．D和T是不同的核素，它们的质子数相等C．14C和14D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等特别提醒(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素；(2)有多少种核素就有多少种原子；(3)同位素：“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一个的位置；(4)不同的核素可能具有相同的质子数，如eq\o\al(1,1)H与eq\o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子数，如eq\o\al(14,6)C与eq\o\al(16,8)O；也可能具有相同的质量数，如eq\o\al(14,6)C与eq\o\al(14,7)N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如eq\o\al(1,1)H与eq\o\al(12,6)C。考点三核外电子排布1．电子层的表示方法及能量变化电子层数由内向外数字表示法1234567字母表示法离核远近eq\o(→,\s\up7(由到))电子能量eq\o(→,\s\up7(由到))2．原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽先排布在__________的电子层里。(2)每个电子层最多容纳的电子数为________个。①最外层最多容纳电子数不超过____个(K层为最外层时不超过____个)。②次外层最多容纳的电子数不超过______个，倒数第三层电子数最多不超过______个。8．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：A.B.C.D.(1)属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号，下同)。(2)B粒子的半径________C粒子的半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的原子结构示意图可能是________。寻找10电子微粒和18电子微粒的方法1．10电子微粒2．18电子微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……【例1】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)________________________________________________________________________。识记1－20号元素的特殊电子层结构(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；(8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al；(9)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca；(10)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。【例2】现有部分元素的原子结构特点如表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质(1)画出W原子结构示意图_____________________________________________________。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是__________，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式____________________________________。(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为______________。(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。高考题组一元素、核素、同位素1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)14C可用于文物的年代鉴定，14C与12C(·山东理综，9C)(2)S2－的结构示意图：()(·江苏，2B)(3)质子数为53、中子数为78的碘原子：eq\o\al(131,53)I()(·江苏，2C)(4)N2的电子式：N⋮⋮N()(·江苏，2A)(5)Cl－的结构示意图为()(·课标全国卷，7D)(6)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7()(·课标全国卷，7C)(7)Deq\o\al(16,2)O中，质量数之和是质子数之和的两倍()(·江苏，2C)(8)第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子()(·天津理综，2A)2．(·广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的说法正确的是()A.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm互为同位素B.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的质量数相同C.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm是同一种核素D.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的核外电子数和中子数均为623．(·山东理综，9)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．16O2与18O2互为同分异构体B．16O与18O核外电子排布方式不同C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D．标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含0.1NA个氧原子4．(·全国理综Ⅱ，9)某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是()A．它是副族元素B．它是第六周期元素C．它的原子核内有63个质子D．它的一种同位素的核内有89个中子5．(·广东，1)年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的说法正确的是()A.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的质子数相同，互称为同位素B.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的中子数相同，互称为同位素C.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的核外电子数相同，是同一种核素D.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的质量数不同，不能互称为同位素高考题组二原子结构中基本微粒之间的相互关系6．(·全国理综Ⅱ，11)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原子组成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是()A.eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)molB.eq\f(a,A)(A－N)molC.eq\f(a,A＋m)(A－N)molD.eq\f(a,A)(A－N＋m)mol

课时规范训练教材习题回扣1．(必修2P11－4)放射性同位素钬eq\o\al(166,67)Ho的原子核内的中子数与核外电子数之差是()A．32B．67C2．(必修2P28－3)Se是人体必需微量元素，下列关于eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al(80,34)Se的说法正确的是()A.eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al(80,34)Se互为同位素B.eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al(80,34)Se都含有34个中子C.eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al(80,34)Se分别含有44和46个质子D.eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al(80,34)Se含有不同的电子数3．(必修2P28－2)雷雨天闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法正确的是()A．O2和O3互为同位素B．O2和O3的相互转化是物理变化C．在相同的温度与压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数4．(必修2P11－5)在eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N中：(1)__________和__________互为同位素；(2)__________和__________的质量数相等，但不能互称同位素；(3)__________和__________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。能力提升训练1．元素的种类、化学性质分别与下列微粒数密切相关，它们是()A．质子数、中子数B．质子数、最外层电子数C．中子数、最外层电子数D．最外层电子数、质子数2．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中不正确的是A．元素X的原子核内质子数为(2a2B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)3．下列叙述中，正确的是()A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同4．科学家已经探明月球上有大量3He存在，以下关于3He的说法不正确的是()A．向两个相同的密闭容器中充入3He和O2，当它们的温度和密度都相同时，两种气体的压强p(3He)>p(O2)B．3He的质量数为3，所以3He原子的近似相对原子质量为3C.eq\o\al(3,2)He与eq\o\al(4,2)He互为同素异形体D．体积相同、密度相同的3He与HD具有相同的中子数5．有eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋两种粒子，下列叙述正确的是()A．一定都是由质子、中子、电子组成的B．化学性质几乎完全相同C．质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等D．核电荷数和核外电子数一定相等6．美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子中子数与核外电子数之差是()A．57B．47C7．对核外电子排布规律理解正确的是()①K层不超过2个电子②第二层不超过8个电子③最外层不超过8个电子④次外层不超过18个电子A．④B．①②C．①④D．①②③④8．下列说法中正确的是()①质子数相同的粒子一定属于同一种元素②电子数相同的粒子不一定是同一种元素③两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素④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⑤所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子⑥同种元素的原子的质量数必相等A．①②④B．②③④C．③④⑥D．①⑤⑥9．14C常用于测定生物遗骸的年份。下列说法中正确的是A．14CB．14C与14C．14C与C60D．14C与1210．设X、Y、Z代表3种元素。已知：①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子据此，请填空：(1)写出X、Y、Z三种元素的名称X________，Y___________，Z________。(2)写出X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．已知某微粒的结构示意图为(y≠0)。请回答：(1)当x－y＝10时，该微粒为__________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。(2)当y＝8时，微粒可能为(不少于5种)__________________________________________。(3)写出x＋y＝12与x＋y＝16的元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12.A、B、C、D为短周期内除稀有气体外的元素，它们的原子序数依次增大。四种元素中只有C为金属元素；A和C的最外层电子数相等；B、D属于同主族；C、D两元素原子的质子数之和为A、B两元素原子的质子数之和的3倍。请回答下列问题：(1)A的元素符号为__________，B的原子结构示意图为______________。(2)C2B2中含有的化学键是__________，写出C2B2与A2B反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)A、B、C、D离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)________________________。(4)用化学方程式证明B元素的得电子能力强于D元素________________________________________________________________________。13．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为＋1、＋4、＋5、＋7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸。则：(1)A的离子结构示意图为____________，C的原子结构示意图为____________。(2)C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物反应能生成______种盐，其化学式分别为____________________________________________________________________________________________。(3)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是______________________(填化学式)。14．已知A、B、C、D均为短周期元素，它们的原子序数依次增大。A是原子最外层有一个电子的非金属元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；C和D可形成两种固态化合物，其中一种为淡黄色固体；B和C可形成多种气态化合物。A、B、C三种元素可形成离子化合物，该化合物中各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3。请回答下列问题：(1)写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式：________________________________________________________________________。(2)各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3的化合物的名称为________，其水溶液呈________性。(3)请写出与A2C和BA3(4)写出由B、C元素组成的元素原子质量比为n(B)∶n(C)＝7∶12的化合物的化学式________________________________________________________________________。15．A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－eq\o(→,\s\up7(△))D＋E↑②B＋＋C－→2D(1)写出①的离子方程式______________________________________________________。写出②的离子方程式_________________________________________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子_____________________________________________________________________________________________________________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________________________________________________________________________。16．有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知：①X与Z、Y与W分别具有相同最外层电子数；②X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物；③Y的阴离子(单核)与Z的阳离子的核外电子数都为10；④W原子的最外层电子数为K层电子数的3倍。请根据以上叙述填空：(1)W的原子结构示意图为____________；X、Y与Z形成的化合物的电子式为______________。(2)Z与W的离子半径大小为Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。(3)Z与W形成的化合物溶于水显________性(填“酸”或“碱”)，原因是(用离子方程式表示)____________________________________________________________________

答案基础再现·深度思考考点一1．元素原子化学2.3．(1)核外电子数(2)质子数中子数(3)阳离子所带的电荷数(4)阴离子所带的电荷数考点二1．核电荷数质子