原子结构(新人教版必修第一册)(解析版)

4.1.1原子结构考点精讲考点1：原子核外电子排布规律的应用1.确定元素的种类根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意1～20号元素原子结构的特殊关系。特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na、K最外层有2个电子He、Be、Mg、Ca内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素Li、P电子总数为最外层电子数2倍的元素Be2.推断元素的性质元素最外层电子数得失电子能力化学性质主要化合价稀有气体元素8(He为2)一般不易得失电子较稳定，一般不参与化学反应－金属元素＜4易失电子金属性只有正价，一般是＋1→＋3非金属元素≥4易得电子非金属性既有正价又有负价【技巧与方法】通常把最外层有8个电子K层为最外层时电子数是2个的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素的原子最外层电子数小于8K层小于2时是不稳定结构。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式如得失电子、共用电子等趋向达到相对稳定结构。【针对训练】1．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是()A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子【解析】DA的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L电子层最多排8个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明B的L电子层有8个电子，A的L电子层有4个电子，故A是碳原子；A的M电子层比B的M电子层少3个电子，故B为铝原子。2．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是()A．C、Si、Mg B．Li、C、MgC．C、Mg、Li D．C、O、Mg【解析】A短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。考点2：“10电子”“18电子”的等电子粒子1.利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法2．利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法【针对训练】3．与OH－具有相同质子数和电子数的粒子是()A．H2O B．F－C．Na＋ D．NH3【解析】BOH－具有9个质子，10个电子；H2O具有10个质子，10个电子；F－具有9个质子，10个电子；Na＋具有11个质子，10个电子；NH3具有10个质子，10个电子。4．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________。【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。结合题目所给条件可确定答案。【答案】(1)KClS(2)HCl考点达标1．下列说法正确的是()A．所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的B．只要知道粒子的质子数，就一定能确定它是什么元素C．由于质量数＝质子数＋中子数，所以电子是没有质量的D．分子的质子数等于该分子中各原子质子数之和【解析】D有些原子没有中子，A项错；粒子可以指原子、分子、离子，B项错；电子不是没有质量，而是很小可以忽略，C项错。2．已知A的原子序数是x，B2－与A3＋具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为()A．x＋5 B．x－5C．x＋1 D．x－1【解析】B设B的原子序数为y，则x－3＝y＋2，y＝x－5，B项正确。3．下列说法中肯定错误的是()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【解析】BK、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层都为8，所以C项正确；当K层作为最外电子层，原子的核电荷数与最外层电子数相等，如H、He，所以D项正确。4．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(2a2－1)B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用【解析】C因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又因最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a＝1时，不成立；当a＝2时，最外层电子数为5，元素X为N；当a＝3时，最外层电子数为7，元素X为Cl。当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，A正确；由X的单质为Cl2或N2，根据氧化还原规律可知中间价态的物质既具有氧化性，又具有还原性，B正确；Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C错误；如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D正确。5．下列叙述中，正确的是()A．核外电子排布完全相同的两种微粒，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．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素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【解析】C核外电子排布完全相同的两种微粒，化学性质不一定相同，如K＋和Cl－，A项错；H＋核外没有电子，不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错；阴离子的核外电子排布一般与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错。6．与NHeq\o\al(＋,4)互为等电子体的分子是()A．CH4 B．OH－C．NO D．H3O＋【解析】A一个NHeq\o\al(＋,4)中的质子数是11个，电子数是10个，CH4、OH－、H3O－电子数是10个，但属于分子的只有CH4；答案为A。7．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eq\f(1,3)【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，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为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。【答案】(从左到右，从上到下)硅硼钠氧【巩固提升】8．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则它的ng氧化物中所含质子的物质的量是()A.eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)molB.eq\f(n,A＋16)(A－N＋10)molC．(A－N＋Z)molD.eq\f(n,A)(A－N＋6)mol【解析】A在化学变化中质子、中子均不变，故R2＋的质量数为A，中子数为N，则R原子的质量数也为A，中子数也为N，故R原子的质子数为A－N，R2＋的氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16)g·mol－1，ngRO的物质的量为eq\f(n,A＋16)mol。1molRO中含质子(A－N＋8)mol，故ngRO中含质子的物质的量为eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)mol，A项正确。9．A、B、C、D四种元素，它们原子的核电荷数均小于18，且依次递增。A原子核内仅有1个质子，B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等，A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等，D原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断它们各是什么元素，并写出其元素名称与符号。A：________；B：________；C：__