(统考版)2023版高考化学一轮复习第五章物质结构、元素周期律第1讲原子结构学生用书

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。考点一原子结构基础梳理·自我排查1.原子构成(1)构成原子的微粒及作用(2)微粒之间的关系①原子中：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＋________________________________________________________________________。(3)微粒符号周围数字的含义2．两种相对原子质量(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：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。3．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系(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111213(4)几种重要核素的用途核素926118用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子[思考]现有下列9种微粒：11H、12H、613C、614C、714N、(1)11H(2)互为同素异形体的微粒是________。(3)2656(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“×”)(1)34S原子核内中子数为16()(2)2H＋核外电子数为2()(3)13C和15N核内中子数相差1()(4)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数()(5)质子数相同的粒子一定属于同一种元素()(6)一种单质中可能含有多种核素，如O2中含16O、17O、18O三种核素()(7)11H＋、12H(8)核聚变如12H＋13H→微点拨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11（2）质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。（3）核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋与Na＋、F－等，NH4+与OH（4）不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与13H；也可能具有相同的中子数，如614C与816O1；也可能具有相同的质量数，如（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。考点专练·层级突破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baXn－，下列说法正确的是()A．baXn－含有的中子数为a＋bB．baXn－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b6.02×102．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH4+、H3O＋、OH－；③C22−、O22+、CN－；④A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③D．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3．“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。(1)等物质的量的三种物质质子数之比为________。(2)等物质的量的三种物质中子数之比为________。(3)等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为________。4．“玉兔”号月球车用94238Pu作为热源材料。下列关于A．94238Pu与B．94238Pu与C．94238Pu与D．94238Pu与5．我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种核素的比例来确定“北京人”年龄，这种测量方法叫铝铍测年法。关于26Al和10Be的说法不正确的是()A．10Be和9Be是中子数不同质子数相同的不同原子B．10Be的原子核内中子数比质子数多C．5.2g26Al3＋中所含的电子数约为1.2×1023D．26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同练后归纳元素、核素、同位素之间的逻辑关系考点二核外电子排布规律基础梳理·自我排查1.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[判断](正确的打“√”，错误的打“×”)(1)硫离子的结构示意图：()(2)核外电子排布相同的微粒化学性质相同()(3)M层是最外层时，最多能容纳18个电子()(4)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子核外电子排布只有两层()(5)最外层电子数相同的元素化学性质一定相同()(6)NH4+(7)O22−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、Na。(2)最外层电子数为2的元素有He、Be、Mg。(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O。(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、Si。(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有Li、P。(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、S。(10)最外层电子数是电子层数3倍的元素有O。)考点专练·层级突破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。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是()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。(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aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－4种离子的电子层结构相同(a、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－mC．c－d＝m＋nD．b－d＝n＋m5．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()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>eD．f受热易分解为d和e6．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16。X、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NH4+＋OH－=NH3↑＋H即A为NH4+、B为OH－、C为NH3、D为H真题演练·素养通关1.[2021·广东卷，3]“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是()A．煤油是可再生能源B．H2燃烧过程中热能转化为化学能C．火星陨石中的20Ne质量数为20D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素2．[2021·河北卷，5]用中子轰击NZX原子产生α粒子(即氦核24ZNX＋01n→A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C．X和氢元素形成离子化合物D．6Y和7Y互为同素异形体3．[2020·全国卷Ⅰ，11]1934年约里奥­居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核24He)轰击金属原子ZWX，得到核素Z＋230Y，开创了人造放射性核素的先河：Z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．ZWB．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半径小于Y的D．Y仅有一种含氧酸4．[2020·江苏卷，2]反应8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋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：7B．N2分子的电子式：N⋮⋮NC．Cl2分子的结构式：Cl—ClD．Cl－的结构示意图：5．[2019·江苏卷，2]反应NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋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：17B．N2的结构式：N=NC．Na＋的结构示意图：D．H2O的电子式：6．[北京卷]2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是()A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts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1177．[海南卷，3]下列分子中，其中子总数为24的是()A.18O3B．2H217C．14N16O2D．14C16O2第1讲原子结构考点一基础梳理·自我排查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2.1123．（1）核电荷数质子中子ZA思考答案：（1）核素同位素（2）816O2判断答案：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）√（7）×（8）×考点专练·层级突破1．解析：baXn－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，A、B、C项错误；1molbaX的质量约为bg，则1个X原子的质量约为b6.02×10答案：D2．解析：①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不相等；②NH4+、H3O＋、OH－的原子数和质子数不相等，电子数都为10；③C22−、答案：D3．答案：（1）1∶1∶1（2）4∶5∶6（3）8∶9∶104．解析：A.94238Pu与92238U的质子数不同，不能互为同位素，错误；B.94238Pu与94239Pu答案：D5．解析：10Be和9Be互为同位素，中子数不同质子数相同，A正确；10Be的原子核内，质子数为4，中子数为10－4＝6，中子数比质子数多，B正确；5.2g26Al3＋中所含的电子数约为5.2g26g·mol－1×（13－3）×NAmol－1≈1.2×1024，C错误；26Al和答案：C考点二基础梳理·自我排查1．核电荷数电子数2．低高2n28218判断答案：（1）×（2）×（3）×（4）√（5）×（6）×（7）√考点专练·层级突破1．解析：氟、氯的最外层均有7个电子，都位于元素周期表中ⅦA族，具有相似的化学性质。答案：D2．解析：H和Be、He和C，共2对。答案：B3．答案：（1）③⑤⑧（2）②（3）③⑤①④⑥⑦⑧4．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＋m。比较a与b得：a－b＝m－n，B项错；比较a与c得：a－c＝n＋m，A项错；比较c与d得：c－d＝m－n，C项错；比较b与d得：b－d＝n＋m，D项对。答案：D5．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、HF。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、F2。根据元素周期律可知HF的稳定性大于NH3，故C错误。答案：C6．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；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。答案：D真题演练·素养通关1．解析：煤油来源于石油的分馏，属于化石燃料，是不可再生能源，A错误；H2燃烧过程中化学能转化为热能和光能，B错误；20Ne的质量数为20，C正确；质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，3He、3H的质子数分别为2、1，二者质子数不同，不互为同位素，D错误。答案：C2．解析：根据元素Y在化合物中呈＋1价及ZNX＋01n→P7Y＋24He可知，X为B元素、Y为Li元素。H3BO3为弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A正确；Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O，B错误；B元素与H元素可形成多种共价化合物，如B2H6、B答案：A3．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W＋4＝30＋1，推出W＝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ZWX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